Definícia medzimolekulových síl (Dipól-Dipól, Ión-Dipól, Londýn a P. vodík)

V zásade existujú tri medzimolekulové sily, ktoré sú najtypickejšie a ktorým sa budeme venovať v tejto časti. Prečo je teda štúdium týchto typov síl zaujímavé? Pretože umožňuje predpovedať niektoré chemické vlastnosti, ako sú body varu a teploty topenia.

Predpokladajme, že máme nasledujúce zlúčeniny MgO, NO₂, HF a F₂ a musíme ich triediť zvýšením bodu varu. Vieme, že ako silu od príťažlivosť medzi nimi musíme dodať viac energie prerušiť odkazy. Preto musíme pochopiť, aké sú sily, ktoré sa vzájomne ovplyvňujú.

V prípade MgO ide o iónovú zlúčeninu, takže sily, ktoré ju držia pohromade, sú elektrostatické, najintenzívnejšie zo všetkých, preto bude mať najvyšší bod varu. Potom, ak analyzujeme NO oproti HF a F, vidíme, že NO má dipóly trvalého typu, a

geometria nesymetrický a nenulový dipólový moment, takže v ňom pôsobia dipólovo-dipólové sily. Zatiaľ čo analýza je analogická pre molekula HF, tu však existuje dipólová väzba medzi atómami H a F, čo vedie k väzbám vodíkového mostíka, ktoré sú silnejšie ako dipól-dipól. Nakoniec máme F2, symetrickú a nepolárnu molekulu, ktorej jedinými silami sú De Londonove sily, ktoré sú slabšie ako v ostatných prípadoch.

Na základe tejto analýzy je známe, že najvyšší bod varu bude MgO, nasledovaný HF, potom NO ₂ a nakoniec F₂.

Londýnske sily

Tiež známe ako disperzné sily, existujú vo všetkých molekulových zlúčeninách. V polárnych molekulách však strácajú význam kvôli existencii dipólov, ktoré spôsobia existenciu iných relevantnejších síl. Preto sú v nepolárnych molekulách jedinými prítomnými silami.

Čím väčšia molárna hmotnosť, tým väčšie sú londýnske sily. Nepolárne molekuly zase tvoria prechodné alebo dočasné dipóly, to znamená, že elektronický oblak je deformovaný kontinuom. pohyb jeho elektrónov. Čím väčší je elektronický oblak a čím viac je polarizovateľný, tým väčšie sú interagujúce londýnske sily.

Typickým príkladom sú dvojatómové zlúčeniny, ako je Cl₂ kde je v štruktúre symetria pridaná k tomu, že dva atómy, ktoré ju tvoria, majú rovnakú elektronegativitu, teda väzba je nepolárna a molekula je tiež nepolárna. V prípade CO₂, prevládajúcimi silami sú aj Rozptylové sily; pozorujeme však polárne väzby, ktoré vzhľadom na symetrickú štruktúru molekuly rušia svoje dipóly a vytvárajú nepolárnu molekulu.

Dipól-dipólové sily

Keď molekuly nevykazujú symetriu a vytvárajú sa trvalé dipóly, hovorí sa, že molekula je polárna alebo že jej dipólový moment nie je nulový. To znamená prítomnosť dipólovo-dipólových síl, ktoré vytvárajú príťažlivosť medzi nabitými koncami molekúl, koniec s kladnou elektrónovou hustotou jednej molekuly a koniec so zápornou elektrónovou hustotou druhej molekula. Samozrejme, pri práci s elektrónovými hustotami sú tieto sily intenzívnejšie ako londýnske sily, ktoré, ako sme povedali, sú prítomné vo všetkých molekulách.

Typickými príkladmi sú H molekuly₂S a HBr, kde v dôsledku svojej geometrie oblasti so zápornou hustotou náboja silne interagujú s kladne nabitými hustotami inej molekuly.

Vodíkové premosťovacie sily

Tento typ sily sa vzťahuje na špecifický prípad dipólovo-dipólových síl, ktoré sú väzbami medzi vodíkom a fluórom, dusíkom alebo kyslíkom. Sú produktom síl dipólov medzi uvedenými atómami, ktoré sa silne viažu, a teda sú označuje konkrétnym menom, pretože má väčšiu intenzitu ako ktorákoľvek iná sila dipól-dipól. To je prípad molekúl vody (H₂O) alebo amoniak (NH₃).

Ión - dipólové sily

Je to posledný typ medzimolekulovej sily, ktorý uvidíme a vyskytuje sa v prípadoch, keď sa ión podieľa na zlúčenine. Toto interakcia sa potom vyskytne medzi iónom a dipólmi polárnej molekuly, napríklad v rozpustenie od Choď von vo vode, ako MgCl₂ vo vode. Permanentné dipóly polárnych molekúl interakcie vody s iónovými druhmi rozpustili Mg⁺² a Cl^-.

Treba poznamenať, že tieto typy pozorovaných síl sú slabšie ako kovalentné väzby a iónové väzby prítomné v kovalentných tuhých látkach a iónových zlúčeninách.

Témy medzimolekulových síl (Dipólový dipól, Iónový dipól, Londýn a P. vodík)