міжмолекулярні сили вони є способами взаємодії молекул сполук (полярних або неполярних), утворених ковалентними зв’язками. Вони були запропоновані в 1873 році голландським хіміком і фізиком Дідеріком Ван дер Ваальсом.
На думку Ван дер Ваальса, молекули можуть по-різному взаємодіяти між собою. Ці різні взаємодії роблять великий вплив на температура плавлення (MP) і температура кипіння (PE) речовин. Таким чином, інтенсивність взаємодії молекул визначає їх фізичний стан (твердий, рідкий або газоподібний).
Сприйняття існування різних міжмолекулярних сил (взаємодій) є простим, оскільки в природі ми можемо знайти одну і ту ж речовину в різних фізичних станах. Тепер дізнаємося про три типи міжмолекулярних сил, які можуть існувати між речовинами, утвореними ковалентними зв’язками:
→ Лондонські сили або індуковані диполем
Це така сила, яка виникає між ними неполярні молекули, тобто молекули, які не мають полюсів (позитивних і негативних), оскільки електрони рівномірно розподіляються в їх електросфері, як на зображенні нижче:
Рівномірний розподіл електронів у неполярній молекулі
Однак у певний момент електрони можуть накопичуватися в області молекули, створюючи в ній негативний і позитивний полюс. Оскільки ця молекула близька до іншої, цей тимчасовий диполь закінчує спонуканням електронів від іншої молекули злипатися на одному кінці тощо:
Утворення тимчасового диполя в неполярній молекулі
Таким чином, неполярні молекули тепер мають індукований диполь.
Взаємодія неполярних молекул відбувається індуковано
Деякі приклади речовин, молекули яких взаємодіють під дією цього типу сили, це: вуглекислий газ (CO2), метан (CH4), газ етану (C2H6) та газоподібний водень (H2).
→ Постійна дипольна або диполь-дипольна сила
Це свого роду міжмолекулярна сила, яка виникає між ними полярні молекули (крім тих, що мають елемент водень, безпосередньо пов'язаний з фтором, киснем або азотом). Деякі приклади речовин, молекули яких взаємодіють диполь-диполем, є хлористого-воднева кислота (HCl), діоксид сірки (SO2), бромоводнева кислота (HBr) та синильна кислота (HCN).
Оскільки молекули є полярними (вони мають позитивний і негативний полюси), вони взаємодіють так, що негативний полюс однієї об’єднується з позитивним полюсом іншого тощо:
Представлення постійного диполя між молекулами соляної кислоти
Через присутність диполя, оскільки молекули є полярними, диполь-дипольна взаємодія є більш інтенсивною, ніж індукований диполь.
→ водневі зв’язки
Це тип міжмолекулярної сили, який також виникає в Росії полярні молекули, але лише в тому випадку, якщо атом водню безпосередньо пов'язаний з одним із трьох хімічних елементів (фтор, кисень та азот) плюс електронегативи періодичної системи.
Деякі приклади молекул, які взаємодіють водневими зв’язками: плавикова кислота (HF), аміак (NH3) і вода (H2О).
Структурні формули речовин плавикова кислота, аміак і вода
Як відбувається водневий зв’язок у молекулах, різниця в електронегативності яких між атомами дуже велика великий, це міжмолекулярна сила високої інтенсивності (більша, ніж диполь-диполь та диполь індукований).
Див. Подання цієї взаємодії:
Представлення водневих зв’язків між молекулами води
Мені Діого Лопес Діас
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-sao-forcas-intermoleculares.htm