Определение межмолекулярных сил (диполь-диполь, ион-диполь, Лондон и П. Водород)

Кандела Росио Барбизан | Ноябрь 2021
Инженер-химик

По сути, есть три межмолекулярных взаимодействия, которые являются наиболее типичными, и мы рассмотрим их в этом разделе. Итак, чем же интересно изучение этих типов сил? Ну, потому что он позволяет прогнозировать некоторые химические свойства, такие как точки кипения и точки плавления.

Предположим, у нас есть следующие соединения MgO, NO₂, HF и F₂ и мы должны отсортировать их по возрастанию точки кипения. Мы знаем это как сила из достопримечательности между ними мы должны доставить больше Энергия чтобы разорвать ссылки. Следовательно, мы должны понимать, какие силы взаимодействуют между собой.

В случае MgO это ионное соединение, поэтому силы, удерживающие его вместе, являются электростатическими, наиболее интенсивными из всех, поэтому он будет иметь самую высокую точку кипения. Тогда, если мы проанализируем NO по сравнению с HF и F

На основе этого анализа известно, что наивысшей точкой кипения будет MgO, затем HF, затем NO. ₂ и наконец F₂.

Лондонские силы

Также известные как дисперсионные силы, они существуют во всех молекулярных соединениях. Однако в полярных молекулах они теряют важность из-за существования диполей, которые вызывают существование других более важных сил. Следовательно, в неполярных молекулах они - единственные присутствующие силы.

Чем больше молярная масса, тем больше лондонские силы. В свою очередь, неполярные молекулы образуют переходные или временные диполи, то есть электронное облако деформируется континуумом движение его электронов. Чем больше это электронное облако и чем оно более поляризуемое, тем сильнее взаимодействуют лондонские силы.

Типичным примером являются двухатомные соединения, такие как Cl₂ где есть симметрия в структуре, добавленная к тому факту, что два атома, которые ее образуют, имеют одинаковую электроотрицательность, следовательно, связь неполярна, и молекула также неполярна. В случае CO₂, преобладающими силами также являются силы рассеяния; однако мы наблюдаем полярные связи, которые, учитывая симметричную структуру молекулы, нейтрализуют свои диполи, образуя аполярную молекулу.

Диполь-дипольные силы

Когда молекулы не демонстрируют симметрии и образуются постоянные диполи, говорят, что молекула полярна или что ее дипольный момент не равен нулю. Это подразумевает наличие диполь-дипольных сил, которые создают притяжение между заряженными концами молекул, конец с положительной электронной плотностью одной молекулы и конец с отрицательной электронной плотностью другой молекула. Конечно, при работе с электронными плотностями эти силы более интенсивны, чем силы Лондона, которые, как мы сказали, присутствуют во всех молекулах.

Типичные примеры - молекулы H.₂S и HBr, где из-за своей геометрии области с отрицательной плотностью заряда сильно взаимодействуют с положительно заряженной плотностью другой молекулы.

Водородные мостиковые силы

Этот тип силы относится к конкретному случаю диполь-дипольных сил, которые представляют собой связи между водородом с фтором, азотом или кислородом. Они являются продуктом сил диполей между упомянутыми атомами, которые прочно связаны и, следовательно, являются обозначает определенным именем, так как они имеют большую интенсивность, чем любая другая сила диполь-диполь. Так обстоит дело с молекулами воды (H₂O) или аммиак (NH₃).

Ионно-дипольные силы

Это последний тип межмолекулярной силы, который мы увидим, и он возникает в тех случаях, когда ион участвует в соединении. Этот взаимодействие тогда будет происходить между ионом и диполями полярной молекулы, например, в растворение из Вы выходите в воде, как MgCl₂ в воде. Постоянные диполи полярных молекул воды взаимодействуют с ионными частицами растворенного Mg⁺² и Cl^-.

Следует отметить, что эти типы видимых сил слабее, чем ковалентные связи и ионные связи, присутствующие в ковалентных твердых телах и ионных соединениях соответственно.