O medzimolekulové sily sú to sily elektrostatickej príťažlivosti, ktorých funkciou je spájať molekuly (molekulárne zlúčeniny) a udržiavať ich v pevnom alebo kvapalnom stave. Sú mimoriadne dôležité, pretože určujú všetky fyzikálne vlastnosti (teplota topenia, teplota varu, hustota a rozpustnosť) látok.
V tomto texte budeme študovať vzťah medzi medzimolekulovými silami a teplotou varu látok. Spočiatku si pripomeňme tri dôležité typy medzimolekulových síl, ktorými sú:
♦ dipól dipól: je sila, ktorá sa vyskytuje v polárnych molekulách. Pretože tieto molekuly majú pozitívny a negatívny pól, je dipól-dipólová sila založená na príťažlivosti medzi pozitívnym koncom jednej molekuly a negatívnym koncom druhej. Príklady: HCl, HBr, SO2 a PH3
Molekuly, ktoré majú pozitívny a negatívny pól, sa navzájom priťahujú
♦ Vyvolaný dipól: je intermolekulárna sila, ktorá sa vyskytuje iba v nepolárnych molekulách (nemajú póly). Keď sa priblížia dve nepolárne molekuly, dôjde k okamžitej deformácii ich oblakov elektróny, čo spôsobuje nerovnováhu v elektrónoch molekuly, ktoré sú distribuované v a pre ňu iné. V tom okamihu sa vytvorí chvíľkový dipól a molekula má na chvíľu kladný a záporný pól, čo spôsobuje príťažlivosť. Príklady: CO
2, CH4 a BH3
Aproximácia dvoch nepolárnych molekúl generuje deformáciu a následne redistribúciu elektrónov, ktoré tvoria okamžité dipóly
♦ Vodíkové väzby: je to intermolekulárna sila, ktorá sa vyskytuje v polárnych molekulách, ale iba v tých, ktoré majú povinne viazané atómy vodíka priamo s atómami fluóru, kyslíka alebo dusíka. Možno to považovať za dipól-dipólovú silu, ale s oveľa väčšou intenzitou. Interakcia vždy prebieha medzi vodíkom jednej molekuly a rôznym atómom (F, O, N) inej molekuly. Príklady: H2O, NH3 a HF
Atóm vodíka (biela guľa) jednej molekuly interaguje s kyslíkom (červená guľa) inej molekuly vody
Keď si spomenieme na tri medzimolekulové sily, môžeme ich teraz dať do súvislosti s teplotou varu látok. sa volá bod varu teplota, pri ktorej molekuly danej látky prestávajú byť v kvapalnom stave (majú porušené medzimolekulové sily) a prechádzajú do plynného stavu. Zaujímavým detailom je, že medzimolekulové sily a teplota varu látok majú veľmi intenzívny a priamy vzťah, pretože čím intenzívnejšia je intermolekulárna sila, tým vyššia je teplota varu. Poradie intenzity medzimolekulových síl je:
Indukovaný dipól
Môžeme teda dospieť k záveru, že molekuly, ktoré majú ako interakčnú silu vodíkové väzby, majú vyššie teploty varu ako tie, ktoré majú dipól-dipól atď. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené tri látky a hodnoty ich bodu varu:
V tabuľke pozorujeme, že HF má vyššiu teplotu varu, pretože jeho molekuly sú spojené vodíkovými väzbami. Látka F2 má najnižší bod varu, pretože jeho molekuly sú priťahované indukovaným dipólom.
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-ponto-ebulicao-das-substancias.htm
