Definicija medmolekularnih sil (dipol-dipol, ion-dipol, London in P. vodik)

V bistvu obstajajo tri medmolekularne sile, ki so najbolj tipične in tiste, ki jih bomo obravnavali v tem razdelku. Zakaj je preučevanje teh vrst sil zanimivo? No, ker omogoča napovedovanje nekaterih kemičnih lastnosti, kot so vrelišče in tališče.

Recimo, da imamo naslednje spojine MgO, NO₂, HF in F₂ in jih moramo razvrstiti tako, da povečamo vrelišče. To poznamo kot moč od privlačnost med njimi, moramo zagotoviti več Energija prekiniti povezave. Zato moramo razumeti, katere so sile, ki delujejo.

V primeru MgO je ionska spojina, zato so sile, ki ga držijo skupaj, elektrostatične, najintenzivnejše od vseh, zato bo imela najvišje vrelišče. Potem, če analiziramo NO v primerjavi s HF in F, vidimo, da ima NO dipole trajnega tipa, a

geometrijo nesimetrični in ničelni dipolni moment, tako da v njem delujejo dipol-dipolne sile. Medtem ko je analiza analogna za molekula HF pa tukaj obstaja dipolna vez med H in F atomi, kar ima za posledico vezi vodikovega mostu, sile intenzivnejše od dipol-dipola. Končno imamo F2, simetrično in apolarno molekulo, katere edine prisotne sile so De London, sile šibkejše kot v ostalih primerih.

Na podlagi te analize je znano, da bo najvišje vrelišče MgO, sledi HF, nato NO ₂ in končno F₂.

Londonske sile

Znane tudi kot disperzijske sile, obstajajo v vseh molekularnih spojinah. Vendar pa v polarnih molekulah izgubijo pomen zaradi obstoja dipolov, ki bodo povzročili druge pomembnejše sile. Zato so v apolarnih molekulah le prisotne sile.

Večja kot je molarna masa, večje so londonske sile. Po drugi strani pa nepolarne molekule tvorijo prehodne ali začasne dipole, to je, da je elektronski oblak deformiran zaradi kontinuuma premikanje svojih elektronov. Večji kot je ta elektronski oblak in bolj ko je polariziran, večje so interakcijske londonske sile.

Tipičen primer so dvoatomske spojine, kot je Cl₂ kjer je simetrija v strukturi dodana dejstvu, da imata dva atoma, ki jo tvorita, enako elektronegativnost, zato je vez apolarna in je tudi molekula nepolarna. V primeru CO₂, prevladujoče sile so tudi razpršene sile; vendar opazimo polarne vezi, ki glede na simetrično strukturo molekule izničijo svoje dipole in tvorijo apolarno molekulo.

Dipol-dipolne sile

Kadar molekule ne kažejo simetrije in nastanejo trajni dipoli, se reče, da je molekula polarna ali da njen dipolni moment ni nič. To pomeni prisotnost dipol-dipolnih sil, ki ustvarjajo privlačnosti med nabitimi konci molekul, konec s pozitivno elektronsko gostoto ene molekule in konec z negativno elektronsko gostoto druge molekula. Seveda so pri delu z elektronskimi gostotami te sile intenzivnejše od londonskih sil, ki so, kot smo rekli, prisotne v vseh molekulah.

Tipični primeri so molekule H₂S in HBr, kjer zaradi svoje geometrije območja z negativno gostoto nabojev močno medsebojno delujejo s pozitivno nabitimi gostotami druge molekule.

Premostitvene sile vodika

Ta vrsta sile se nanaša na poseben primer dipol-dipolnih sil, ki so vezi med vodikom s fluorom, dušikom ali kisikom. So produkt sil dipolov med omenjenimi atomi, ki se močno vežejo in zato so označuje s posebnim imenom, saj so močnejše od katere koli druge sile dipol-dipol. Takšen je primer molekul vode (H₂O) ali amoniak (NH₃).

Ionsko-dipolne sile

To je zadnja vrsta medmolekularne sile, ki jo bomo videli in se pojavi v primerih, ko ion sodeluje v spojini. tole interakcijo se bo nato pojavil med ionom in dipoli polarne molekule, na primer v raztapljanje od greš ven v vodi, kot MgCl₂ v vodi. Stalni dipoli polarnih molekul interakcije vode z ionsko vrsto raztopljenega Mg⁺² in Cl^-.

Treba je opozoriti, da so te vrste sil šibkejše od kovalentnih vezi in ionskih vezi, ki so prisotne v kovalentnih trdnih snoveh oziroma ionskih spojinah.

Teme medmolekularnih sil (dipol-dipol, ion-dipol, London in P. vodik)