คำจำกัดความของแรงระหว่างโมเลกุล (ไดโพล-ไดโพล, ไอออน-ไดโพล, ลอนดอน, และพี. ไฮโดรเจน)

โดยพื้นฐานแล้ว มีแรงระหว่างโมเลกุลสามชนิดที่ธรรมดาที่สุดและแรงที่เราจะกล่าวถึงในส่วนนี้ ทำไมการศึกษากองกำลังประเภทนี้จึงน่าสนใจ? เพราะมันทำให้ทำนายคุณสมบัติทางเคมีบางอย่างได้ เช่น จุดเดือดและจุดหลอมเหลว

สมมติว่าเรามีสารประกอบต่อไปนี้ MgO, NO₂, HF และ F₂ และเราต้องเรียงลำดับโดยเพิ่มจุดเดือด เรารู้ว่าในฐานะ ความแข็งแกร่ง จาก สถานที่ท่องเที่ยว ระหว่างกัน เราต้องส่งให้มากกว่านี้ พลังงาน เพื่อทำลายลิงก์ ดังนั้นเราต้องเข้าใจว่ากองกำลังที่มีปฏิสัมพันธ์คืออะไร

ในกรณีของ MgO เป็นสารประกอบไอออนิก ดังนั้นแรงที่ยึดเข้าด้วยกันจึงเป็นไฟฟ้าสถิต เข้มข้นที่สุด ดังนั้นจะมีจุดเดือดสูงสุด จากนั้น หากเราวิเคราะห์ NO กับ HF และ Fเราจะเห็นว่า NO มีไดโพลชนิดถาวร a เรขาคณิต โมเมนต์ไดโพลที่ไม่สมมาตรและไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นแรงไดโพล-ไดโพลจะมีปฏิกิริยาต่อกัน ในขณะที่การวิเคราะห์มีความคล้ายคลึงกับ

โมเลกุล อย่างไรก็ตาม HF ในที่นี้มีพันธะไดโพลระหว่างอะตอม H และ F ซึ่งส่งผลให้เกิดพันธะไฮโดรเจนบริดจ์ แรงมีความเข้มข้นมากกว่าไดโพล-ไดโพล ในที่สุด เราก็มี F2 ซึ่งเป็นโมเลกุลสมมาตรและขั้วเชิงขั้วที่มีกองกำลังอยู่เพียงแห่งเดียวคือ De London กองกำลังที่อ่อนแอกว่าในกรณีอื่นๆ

จากการวิเคราะห์นี้ เป็นที่ทราบกันว่าจุดเดือดสูงสุดจะเป็น MgO ตามด้วย HF ตามด้วย NO ₂ และสุดท้าย F₂.

กองกำลังลอนดอน

ยังเป็นที่รู้จักกันในนามแรงกระจาย พวกมันมีอยู่ในสารประกอบโมเลกุลทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในโมเลกุลของขั้ว พวกมันสูญเสียความสำคัญเนื่องจากการมีอยู่ของไดโพลที่จะทำให้กองกำลังที่เกี่ยวข้องมากขึ้นมีอยู่ ดังนั้นในโมเลกุลขั้วพวกมันจึงเป็นกองกำลังเดียวที่มีอยู่

ยิ่งมวลโมลาร์มากเท่าไร กองกำลังลอนดอนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน โมเลกุลที่ไม่มีขั้วจะก่อตัวเป็นไดโพลชั่วคราวหรือชั่วคราว กล่าวคือ เมฆอิเล็กทรอนิกส์ถูกทำให้ผิดรูปโดยคอนตินิวอัม ความเคลื่อนไหว ของอิเลคตรอนของมัน ยิ่งเมฆอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่และโพลาไรซ์ได้มากเท่าไหร่ กองกำลังลอนดอนที่มีปฏิสัมพันธ์กันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ตัวอย่างทั่วไปคือสารประกอบไดอะตอมมิก เช่น Cl₂ โดยที่โครงสร้างมีความสมมาตรเสริมด้วยความจริงที่ว่าอะตอมทั้งสองที่ก่อตัวขึ้นนั้นมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เหมือนกัน ดังนั้นพันธะจึงเป็นขั้วและโมเลกุลก็มีลักษณะขั้วเช่นกัน ในกรณีของCO₂กองกำลังเด่นก็คือกองกำลังกระเจิง อย่างไรก็ตาม เราสังเกตพันธะที่มีขั้วซึ่งเมื่อพิจารณาจากโครงสร้างสมมาตรของโมเลกุลแล้ว ให้ตัดขั้วของพวกมันออก ก่อตัวเป็นโมเลกุลขั้ว

แรงไดโพล-ไดโพล

เมื่อโมเลกุลไม่สมมาตรและเกิดไดโพลถาวร ว่ากันว่าโมเลกุลนั้นมีขั้วหรือโมเมนต์ไดโพลไม่เป็นศูนย์ นี่แสดงถึงการมีอยู่ของแรงไดโพล-ไดโพลที่สร้างแรงดึงดูดระหว่างปลายที่มีประจุของโมเลกุล จุดสิ้นสุดที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเป็นบวกของโมเลกุลหนึ่งและจุดสิ้นสุดที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเป็นลบของอีกโมเลกุลหนึ่ง โมเลกุล แน่นอนว่าเมื่อทำงานกับความหนาแน่นของอิเล็กตรอน แรงเหล่านี้มีความเข้มข้นมากกว่าแรงของลอนดอน ซึ่งอย่างที่เราได้กล่าวไปแล้ว มีอยู่ในโมเลกุลทั้งหมด

ตัวอย่างทั่วไปคือ H โมเลกุล₂S และ HBr โดยที่เนื่องจากเรขาคณิตของพวกมัน พื้นที่ที่มีความหนาแน่นของประจุลบมีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงกับความหนาแน่นที่มีประจุบวกของโมเลกุลอื่น

ไฮโดรเจน Bridging Forces

แรงประเภทนี้หมายถึงกรณีเฉพาะของแรงไดโพล-ไดโพลที่เป็นพันธะระหว่างไฮโดรเจนกับฟลูออรีน ไนโตรเจน หรือออกซิเจน พวกมันเป็นผลคูณของแรงของไดโพลระหว่างอะตอมที่กล่าวถึงซึ่งมีพันธะอย่างแน่นหนา ดังนั้นจึงเป็น กำหนดชื่อเฉพาะ เนื่องจากมีความรุนแรงมากกว่ากำลังอื่น ๆ ไดโพล-ไดโพล เช่นกรณีของโมเลกุลของน้ำ (H₂O) หรือแอมโมเนีย (NH₃).

ไอออน - แรงไดโพล

เป็นแรงระหว่างโมเลกุลชนิดสุดท้ายที่เราจะได้เห็นและเกิดขึ้นในกรณีที่ไอออนมีส่วนร่วมในสารประกอบ นี้ ปฏิสัมพันธ์ จากนั้นจะเกิดขึ้นระหว่างไอออนกับไดโพลของโมเลกุลขั้ว ตัวอย่างเช่น ใน การละลาย จาก คุณออกไป ในน้ำ เช่น MgCl₂ ในน้ำ. ไดโพลถาวรของโมเลกุลขั้วของปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับชนิดไอออนิกที่ละลาย Mg⁺² และ Cl^-.

ควรสังเกตว่าแรงประเภทนี้ที่เห็นได้อ่อนกว่าพันธะโควาเลนต์และพันธะไอออนิก ซึ่งมีอยู่ในของแข็งโควาเลนต์และสารประกอบไอออนิกตามลำดับ

หัวข้อในกองกำลังระหว่างโมเลกุล (ไดโพล-ไดโพล, ไอออน-ไดโพล, ลอนดอน, และ พี. ไฮโดรเจน)