כוחות בין מולקולריים או קרנות המטבע הבינלאומית הן כוחות פיזיים בין מולקולות. לעומת זאת, כוחות אינטרמולקולריים הם כוחות בין אטומים בתוך מולקולה אחת. כוחות בין-מולקולריים חלשים יותר מכוחות אינטר-מולקולריים.
טעימות עיקריות: כוחות בין מולקולריים
- כוחות בין מולקולריים פועלים בין מולקולות. לעומת זאת, כוחות אינטרמולקולריים פועלים בפנים מולקולות.
- כוחות בין-מולקולריים חלשים יותר מכוחות אינטר-מולקולריים.
- דוגמאות לכוחות בין-מולקולריים כוללים את כוח הפיזור של לונדון, אינטראקציה דיפול-דיפול, אינטראקציה בין יונים לדיפול וכוחות ואן דר וואלס.
כיצד מולקולות אינטראקציה
ניתן להשתמש באינטראקציה בין כוחות בין-מולקולריים לתיאור האופן בו מולקולות מתקשרות זו עם זו. כוחם או חולשתם של כוחות בין מולקולריים קובע את מצב צבירה של חומר (למשל, מוצק, נוזל, גז) וחלק מהחומרים תכונות כימיות (למשל נקודת התכה, מבנה).
ישנם שלושה סוגים עיקריים של כוחות בין-מולקולריים: כוח הפיזור בלונדוןאינטראקציה דיפול-דיפול ואינטראקציה בין יונים-דיפול. להלן מבט מקרוב על שלושת הכוחות הבין-מולקולריים הללו, עם דוגמאות מכל סוג.
כוח הפיזור בלונדון
כוח הפיזור בלונדון ידוע גם בשם LDF, כוחות לונדון, כוחות פיזור, מייד
כוחות דיפול, כוחות דיפול המושרים, או כוח הדיפול הנגרם על ידי דיפולכוח הפיזור בלונדון, הכוח בין שתי מולקולות לא-קוטביות, הוא החלש מבין הכוחות הבין-מולקולריים. ה אלקטרונים של מולקולה אחת נמשכים לגרעין של המולקולה האחרת, תוך דחייתם על ידי האלקטרונים של המולקולה השנייה. דיפול נוצר כאשר ענני האלקטרונים של המולקולות מעוותים על ידי המושך ודוחה כוחות אלקטרוסטטיים.
דוגמא: דוגמה לכוח הפיזור בלונדון הוא האינטראקציה בין שני מתיל (-CH3) קבוצות.
דוגמא: דוגמא שנייה לכוח הפיזור בלונדון הוא האינטראקציה בין גז חנקן (N2) וגז חמצן (O2) מולקולות. האלקטרונים של האטומים לא נמשכים רק לגרעין האטומי שלהם, אלא גם לפרוטונים בגרעין של האטומים האחרים.
אינטראקציה דיפול-דיפול
אינטראקציה דיפול-דיפול מתרחשת בכל פעם שניים מולקולות קוטביות תתקרבו אחד לשני. החלק הטעון באופן חיובי של מולקולה אחת נמשך לחלק הטעון השלילי של מולקולה אחרת. מכיוון שמולקולות רבות הן קוטביות, זהו כוח בין-מולקולרי נפוץ.
דוגמא: דוגמה לאינטראקציה דיפול-דיפול היא האינטראקציה בין שתי דו תחמוצת הגופרית (SO)2) מולקולות, בהן אטום הגופרית של מולקולה אחת נמשך לאטומי החמצן של המולקולה האחרת.
דוגמא:קשירת מימן נחשב כדוגמה ספציפית לאינטראקציה דיפול-דיפול הכוללת תמיד מימן. אטום מימן של מולקולה אחת נמשך לאטום אלקטרונגטיבי של מולקולה אחרת, כמו אטום חמצן במים.
אינטראקציה של יון-דיפול
אינטראקציה של יון-דיפול מתרחשת כאשר יון נתקל במולקולה קוטבית. במקרה זה, מטען היון קובע איזה חלק של המולקולה מושך ואיזה דוחה. קטיון או יון חיובי יימשכו לחלק השלילי של המולקולה ונדחו על ידי החלק החיובי. אניון או יון שלילי יימשכו לחלק החיובי של מולקולה ונדחו על ידי החלק השלילי.
דוגמא: דוגמה לאינטראקציה של יון-דיפול היא האינטראקציה בין Na+ יון ומים (H2O) שם נתרן יון הנתרן והחמצן נמשכים זה לזה, ואילו הנתרן והמימן דוחים זה את זה.
כוחות של ואן דר וואלס
כוחות של ואן דר וואלס הם האינטראקציה בין אטומים או מולקולות נטענות. הכוחות משמשים כדי להסביר את המשיכה האוניברסלית בין גופים, את הספיחה הגופנית של הגזים ואת הלכידות של שלבים מרוכזים. כוחות ואן-דר-וואלס כוללים כוחות בין-מולקולריים כמו גם כמה כוחות אינטר-מולקולריים, כולל אינטראקציה של קיסום, כוח דבי וכוח הפיזור בלונדון.
מקורות
- Ege, Seyhan (2003). כימיה אורגנית: מבנה ותגובתיות. מכללת Houghton Mifflin. ISBN 0618318097. עמ '. 30–33, 67.
- מאגר, ו. וסבובודה, ו. (1985). אנטלפיות לאידוי תרכובות אורגניות. פרסומים מדעיים של בלקוול. אוקספורד. ISBN 0632015292.
- מרגנאו, ח. וקסטנר, נ. (1969). תיאוריה של כוחות בין מולקולריים. סדרה בינלאומית של מונוגרפיות בפילוסופיה טבעית. הוצאת פרגמון, ISBN 1483119289.