Na mezimolekulární síly jsou to elektrostatické přitahovací síly, jejichž funkcí je spojovat molekuly (molekulární sloučeniny) a udržovat je v pevném nebo kapalném stavu. Jsou nesmírně důležité, protože určují všechny fyzikální vlastnosti (bod tání, bod varu, hustota a rozpustnost) látek.
V tomto textu budeme studovat vztah mezi mezimolekulárními silami a teplotou varu látek. Nejprve si připomeňme tři důležité typy mezimolekulárních sil, kterými jsou:
♦ dipól dipól: je síla, která se vyskytuje v polárních molekulách. Protože tyto molekuly mají kladný a záporný pól, je dipól-dipólová síla založena na přitažlivosti mezi kladným koncem jedné molekuly a záporným koncem druhé. Příklady: HCl, HBr, SO2 a PH3
Molekuly, které mají kladný a záporný pól navzájem přitahující
♦ Indukovaný dipól: je intermolekulární síla, která se vyskytuje pouze v nepolárních molekulách (nemají póly). Když se přiblíží dvě nepolární molekuly, dojde k momentální deformaci jejich mraků elektrony, což způsobuje nerovnováhu v elektronech molekuly, které jsou distribuovány v a jiné pro ni. V tu chvíli se vytvoří momentální dipól a molekula má na okamžik kladný a záporný pól, který přitahuje. Příklady: CO
2, CH4 a BH3
Přístup dvou nepolárních molekul generuje deformaci a následně redistribuci elektronů, které tvoří okamžité dipóly
♦ Vodíkové vazby: je to intermolekulární síla, která se vyskytuje v polárních molekulách, ale pouze v těch, které mají povinně atomy vodíku vázané přímo s atomy fluoru, kyslíku nebo dusíku. Lze jej považovat za dipól-dipólovou sílu, ale s mnohem větší intenzitou. Interakce vždy probíhá mezi vodíkem jedné molekuly a odlišným atomem (F, O, N) jiné molekuly. Příklady: H2O, NH3 a HF
Atom vodíku (bílá koule) jedné molekuly interaguje s kyslíkem (červená koule) jiné molekuly vody
Když si pamatujeme tři mezimolekulární síly, můžeme je nyní uvést do souvislosti s bodem varu látek. je nazýván bod varu teplota, při které molekuly dané látky přestávají být v kapalném stavu (mají zlomené mezimolekulární síly) a přecházejí do plynného stavu. Zajímavým detailem je, že mezimolekulární síly a bod varu látek má velmi intenzivní a přímý vztah, protože čím intenzivnější je mezimolekulární síla, tím vyšší je bod varu. Pořadí intenzity mezimolekulárních sil je:
Indukovaný dipól
Můžeme tedy dojít k závěru, že molekuly, které mají vodíkové vazby jako interakční sílu, mají vyšší teploty varu než ty, které mají dipól-dipól atd. V následující tabulce jsou uvedeny tři látky a jejich hodnoty bodu varu:
V tabulce pozorujeme, že HF má vyšší teplotu varu, protože jeho molekuly jsou spojeny vodíkovými vazbami. Látka F2 má nejnižší teplotu varu, protože jeho molekuly jsou přitahovány indukovaným dipólem.
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-ponto-ebulicao-das-substancias.htm