แรงระหว่างโมเลกุลคืออะไร?

แรงระหว่างโมเลกุล เป็นวิธีการที่โมเลกุลของสารประกอบ (มีขั้วหรือไม่มีขั้ว) เกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน พวกเขาเสนอในปี พ.ศ. 2416 โดยนักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวดัตช์ Diderik Van der Waals

ตามคำกล่าวของ Van der Waals โมเลกุลสามารถโต้ตอบกันได้แตกต่างกัน ปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อ จุดหลอมเหลว (MP) และจุดเดือด (PE) ของสาร ดังนั้น ความเข้มข้นที่โมเลกุลโต้ตอบกันจึงกำหนด สถานะทางกายภาพ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ).

การรับรู้ถึงการมีอยู่ของแรงระหว่างโมเลกุลที่แตกต่างกัน (ปฏิกิริยา) เป็นเรื่องง่าย เนื่องจากในธรรมชาติ เราสามารถพบสสารเดียวกันในสภาวะทางกายภาพที่แตกต่างกัน มาทำความรู้จักกับแรงระหว่างโมเลกุลทั้งสามประเภทที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสารที่เกิดจากพันธะโควาเลนต์

→ กองกำลังลอนดอนหรือแรงกระตุ้นไดโพล

เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่าง โมเลกุลไม่มีขั้วนั่นคือโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว (บวกและลบ) เนื่องจากอิเล็กตรอนมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในอิเล็กโตรสเฟียร์ดังภาพด้านล่าง:

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนแบบสม่ำเสมอในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว

อย่างไรก็ตาม ในบางจุด อิเล็กตรอนสามารถสะสมในบริเวณหนึ่งของโมเลกุล ทำให้เกิดขั้วลบและขั้วบวกในนั้น เนื่องจากโมเลกุลนี้อยู่ใกล้กับอีกโมเลกุลหนึ่ง ไดโพลชั่วคราวนี้จึงทำให้อิเล็กตรอนจากโมเลกุลอื่นจับกลุ่มกันที่ปลายด้านหนึ่ง และอื่นๆ

การก่อตัวของไดโพลชั่วคราวในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว

ดังนั้นโมเลกุลที่ไม่มีขั้วจึงมีไดโพลที่ถูกเหนี่ยวนำ

อันตรกิริยาของโมเลกุลที่ไม่มีขั้วเกิดขึ้นในลักษณะเหนี่ยวนำ

ตัวอย่างของสารที่โมเลกุลทำปฏิกิริยากับแรงประเภทนี้ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ก๊าซมีเทน (CH .)₄) ก๊าซอีเทน (C₂โฮ₆) และก๊าซไฮโดรเจน (H₂).

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

→ ความแรงของไดโพลถาวรหรือไดโพล-ไดโพล

เป็นแรงระหว่างโมเลกุลชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่าง โมเลกุลขั้ว (ยกเว้นธาตุที่มีไฮโดรเจนเกี่ยวข้องโดยตรงกับฟลูออรีน ออกซิเจน หรือไนโตรเจน) ตัวอย่างของสารที่โมเลกุลทำปฏิกิริยากับไดโพล-ไดโพลคือ กรดไฮโดรคลอริก (HCl), ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂), กรดไฮโดรโบรมิก (HBr) และกรดไฮโดรไซยานิก (HCN)

เนื่องจากโมเลกุลมีขั้ว (มีขั้วบวกและขั้วลบ) พวกมันมีปฏิสัมพันธ์เพื่อให้ขั้วลบของขั้วหนึ่งรวมตัวกับขั้วบวกของอีกขั้วหนึ่ง เป็นต้น:

การแสดงไดโพลถาวรระหว่างโมเลกุลของกรดไฮโดรคลอริก

เนื่องจากการมีอยู่ของไดโพล เนื่องจากโมเลกุลมีขั้ว อันตรกิริยาของไดโพลกับไดโพลจึงมีความเข้มข้นมากกว่าไดโพลเหนี่ยวนำ

→ พันธะไฮโดรเจน

เป็นแรงระหว่างโมเลกุลประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นใน โมเลกุลขั้วแต่เฉพาะในกรณีที่อะตอมของไฮโดรเจนเชื่อมโยงโดยตรงกับองค์ประกอบทางเคมีหนึ่งในสาม (ฟลูออรีน ออกซิเจนและไนโตรเจน) บวก อิเล็กโทรเนกาทีฟ ของตารางธาตุ

ตัวอย่างของโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยากับพันธะไฮโดรเจน ได้แก่ กรดไฮโดรฟลูออริก (HF) แอมโมเนีย (NH₃) และน้ำ (H₂อ.)

โครงสร้างสูตรสารกรดไฮโดรฟลูออริกแอมโมเนียและน้ำ

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นในโมเลกุลที่มีความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอมมากอย่างไร ขนาดใหญ่ เป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่มีความเข้มข้นสูง (มากกว่าไดโพล-ไดโพลและไดโพล ชักนำ)

ดูการแสดงการโต้ตอบนี้:

การแสดงพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ

By Me. Diogo Lopes Dias

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

DAYS ดิโอโก้ โลเปส "กองกำลังระหว่างโมเลกุลคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-sao-forcas-intermoleculares.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.