แรงระหว่างโมเลกุล เป็นวิธีการที่โมเลกุลของสารประกอบ (มีขั้วหรือไม่มีขั้ว) เกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน พวกเขาถูกเสนอในปี 1873 โดย Diderik Van der Waals นักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวดัตช์
ตามคำกล่าวของ Van der Waals โมเลกุลสามารถโต้ตอบกันได้แตกต่างกัน ปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อ จุดหลอมเหลว (MP) และจุดเดือด (PE) ของสาร ดังนั้น ความเข้มข้นที่โมเลกุลโต้ตอบกันจึงกำหนด สถานะทางกายภาพ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ).
การรับรู้ถึงการมีอยู่ของแรงระหว่างโมเลกุลที่แตกต่างกัน (ปฏิกิริยา) เป็นเรื่องง่าย เนื่องจากในธรรมชาติ เราสามารถพบสสารเดียวกันในสภาวะทางกายภาพที่ต่างกันได้ มาทำความรู้จักกับแรงระหว่างโมเลกุลสามประเภทที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสารที่เกิดจากพันธะโควาเลนต์:
→ กองกำลังลอนดอนหรือแรงกระตุ้นไดโพล
เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่าง โมเลกุลไม่มีขั้วนั่นคือโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว (บวกและลบ) เนื่องจากอิเล็กตรอนมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในอิเล็กโตรสเฟียร์ดังภาพด้านล่าง:
การกระจายตัวของอิเล็กตรอนแบบสม่ำเสมอในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว
อย่างไรก็ตาม ในบางจุด อิเล็กตรอนสามารถสะสมในบริเวณหนึ่งของโมเลกุล ทำให้เกิดขั้วลบและขั้วบวกในนั้น เนื่องจากโมเลกุลนี้อยู่ใกล้กับอีกโมเลกุลหนึ่ง ไดโพลชั่วคราวนี้จึงทำให้อิเล็กตรอนจากโมเลกุลอื่นจับกลุ่มกันที่ปลายด้านหนึ่ง และอื่นๆ
การก่อตัวของไดโพลชั่วคราวในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว
ดังนั้นโมเลกุลที่ไม่มีขั้วจึงมีไดโพลที่ถูกเหนี่ยวนำ
อันตรกิริยาของโมเลกุลที่ไม่มีขั้วเกิดขึ้นในลักษณะเหนี่ยวนำ
ตัวอย่างของสารที่โมเลกุลทำปฏิกิริยากับแรงประเภทนี้ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), ก๊าซมีเทน (CH4) ก๊าซอีเทน (C2โฮ6) และก๊าซไฮโดรเจน (H2).
→ ความแข็งแรงของไดโพลหรือไดโพลแบบถาวร
เป็นแรงระหว่างโมเลกุลชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่าง โมเลกุลขั้ว (ยกเว้นธาตุที่มีไฮโดรเจนเกี่ยวข้องโดยตรงกับฟลูออรีน ออกซิเจน หรือไนโตรเจน) ตัวอย่างของสารที่โมเลกุลทำปฏิกิริยากับไดโพล-ไดโพล ได้แก่ 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
พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นในโมเลกุลที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างอะตอมมากอย่างไร ขนาดใหญ่ เป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่มีความเข้มข้นสูง (มากกว่าไดโพล-ไดโพลและไดโพล ชักนำ)
ดูการแสดงการโต้ตอบนี้:
การแสดงพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ
By Me. ดิโอโก้ โลเปส ดิอาส
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-sao-forcas-intermoleculares.htm
