mezimolekulární síly jsou to způsoby, kterými vzájemně interagují molekuly sloučenin (polárních nebo nepolárních) vytvořených kovalentními vazbami. Navrhl je v roce 1873 nizozemský chemik a fyzik Diderik Van der Waals.
Podle Van der Waalsa mohou molekuly vzájemně interagovat odlišně. Tyto různé interakce mají velký vliv na bod tání (MP) a bod varu (PE) látek. Intenzita, při které molekuly interagují, tedy definuje jejich fyzikální skupenství (pevné, kapalné nebo plynné).
Vnímání existence různých mezimolekulárních sil (interakcí) je jednoduché, protože v přírodě můžeme najít stejnou hmotu v různých fyzikálních stavech. Poznejte nyní tři typy mezimolekulárních sil, které mohou existovat mezi látkami tvořenými kovalentními vazbami:
→ Londýnské síly nebo indukované dipóly
Je to druh síly, která mezi nimi nastává nepolární molekuly, tj. Molekuly, které nemají póly (kladné a záporné), protože elektrony jsou rovnoměrně rozloženy v jejich elektrosféře, jako na obrázku níže:
Jednotná distribuce elektronů v nepolární molekule
V určitém okamžiku se však elektrony mohou hromadit v oblasti molekuly a vytvářet v ní negativní a pozitivní pól. Vzhledem k tomu, že tato molekula je blízko druhé, končí tento dočasný dipól tím, že přiměje elektrony z druhé molekuly ke shlukování na jednom konci atd.:
Tvorba dočasného dipólu v nepolární molekule
Molekuly, které byly nepolární, tedy nyní mají indukovaný dipól.
Interakce nepolárních molekul nastává indukovaná
Některé příklady látek, jejichž molekuly interagují tímto typem síly, jsou: oxid uhličitý (CO2), metan (CH4), plynný ethan (C2H6) a plynný vodík (H2).
→ Trvalá síla dipólu nebo dipólu-dipólu
Je to druh mezimolekulární síly, ke které dochází mezi polární molekuly (kromě těch, které mají prvek vodík přímo navázaný na fluor, kyslík nebo dusík). Některé příklady látek, jejichž molekuly interagují dipólem-dipólem, jsou kyselina chlorovodíková (HCl), oxid siřičitý (SO2), kyselina bromovodíková (HBr) a kyselina kyanovodíková (HCN).
Jelikož jsou molekuly polární (mají kladný a záporný pól), interagují tak, že se záporný pól jednoho spojuje s kladným pólem druhého atd.:
Reprezentace permanentního dipólu mezi molekulami kyseliny chlorovodíkové
Vzhledem k přítomnosti dipólu, protože molekuly jsou polární, je interakce dipól-dipól intenzivnější než indukovaný dipól.
→ Vodíkové vazby
Je to typ mezimolekulární síly, která se také vyskytuje v polární molekuly, ale pouze v případě, že je atom vodíku přímo spojen s jedním ze tří chemických prvků (fluor, kyslík a dusík) plus elektronegativa Periodické tabulky.
Některé příklady molekul, které interagují vodíkovými vazbami, jsou: kyselina fluorovodíková (HF), amoniak (NH3) a voda (H2Ó).
Strukturní vzorce látky kyselina fluorovodíková, amoniak a voda
Jak dochází k vodíkové vazbě v molekulách, jejichž rozdíl elektronegativity mezi atomy je velmi velký velká, je to vysoce intenzivní mezimolekulární síla (větší než dipól-dipól a dipól indukovaný).
Podívejte se na reprezentaci této interakce:
Reprezentace vodíkových vazeb mezi molekulami vody
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-sao-forcas-intermoleculares.htm
