• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Oddziaływania międzycząsteczkowe

    Przeczytaj także...
    Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.Elektryczny moment dipolowy jest to wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca dipol elektryczny. Dipol jest układem dwóch ładunków o tych samych wartościach bezwzględnych, ale przeciwnych znakach. Elektryczny moment dipolowy p dwóch punktowych ładunków o jednakowych wartościach q i przeciwnych znakach jest równy iloczynowi odległości między nimi i wartości ładunku dodatniego:
    Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.

    Oddziaływania międzycząsteczkowe – inne niż wiązania chemiczne siły wiążące atomy i cząsteczki.

    Do oddziaływań tych zalicza się (w kolejności od najsilniejszych do najsłabszych):

  • oddziaływania jon–jon (elektrostatyczne) – zachodzą między dwiema różnoimiennie naładowanymi cząsteczkami; od wiązań jonowych różni je to, że ładunek w oddziałujących ze sobą cząsteczkach nie jest skoncentrowany na jednym atomie, lecz jest zdelokalizowany (występuje na kilku lub kilkunastu atomach); siła jego oddziaływania jest proporcjonalna do 1/r (gdzie r to odległość między cząsteczkami); w przypadku ośrodka zawierającego inne ładunki (np. roztworu elektrolitu) efekt oddziaływania jest mniejszy (zobacz też: para jonowa)
  • wiązania wodorowe – tworzą się, gdy atom wodoru z cząstkowym ładunkiem dodatnim jest współdzielony przez dwie cząsteczki posiadające atomy z cząstkowym ładunkiem ujemnym; wiązanie wodorowe, jeśli występuje w obrębie jednej cząsteczki, jest często traktowane jak słabe wiązanie chemiczne; można je traktować jako oddziaływanie międzycząsteczkowe, jeśli wiąże ono dwie lub więcej cząsteczek
  • oddziaływania trwały dipol–trwały dipol – tworzą się między cząsteczkami posiadającymi trwałe momenty dipolowe; cząsteczki takie posiadają w jednych miejscach nadmiar ładunku ujemnego, a w innych jego niedomiar; oddziałują one z sobą tak jak jony, jednak oddziaływanie to jest słabsze, gdyż w grę wchodzą cząstkowe (a nie całkowite) ładunki elektryczne, a także przyciąganiu się ładunków różnoimiennych towarzyszy zawsze odpychanie się ładunków jednoimiennych
  • oddziaływania van der Waalsa – oddziaływania między dipolem trwałym a indukowanym (wzbudzonym). W cząsteczkach niemających trwałego momentu dipolowego może on być wzbudzany przez cząsteczki z trwałym momentem; następnie taki wzbudzony dipol i trwały dipol oddziałują na siebie podobnie jak dwa trwałe dipole, lecz znacznie słabiej; w cząsteczkach bez trwałego momentu dipolowego występują stochastyczne fluktuacje ich chmur elektronowych, powodujące powstawanie chwilowych momentów dipolowych. Cząsteczka posiadająca chwilowy moment dipolowy może go wzbudzić w cząsteczce sąsiadującej, wskutek czego obie cząsteczki mogą się nawzajem chwilowo przyciągać lub odpychać. Uśrednienie sił odpychających i przyciągających daje oddziaływanie przyciągające proporcjonalne do 1/r. Oddziaływania van der Waalsa wynikają, między innymi, z korelacji ruchów elektronów pomiędzy oddziałującymi atomami – dlatego w metodach obliczeniowych nieuwzględniających korelacji elektronowej sił tych praktycznie nie ma.
  • oddziaływania dyspersyjne, zwane też siłami dyspersyjnymi Londona (odpowiadające oddziaływaniu między dipolami indukowanymi). Oddziaływanie to występuje zawsze, niezależnie od tego, czy cząsteczki o trwałych momentach dipolowych są obecne. Jego obecność tłumaczy się faktem, że w danym momencie rozkład ładunku w przestrzeni wokół jądra nie jest zawsze symetryczny w stosunku do jądra. Atom ma zatem chwilowy moment dipolowy, który może indukować podobne momenty w sąsiednich atomach. Oddziaływanie dyspersyjne ma w większości przypadków udział w oddziaływaniu międzycząsteczkowym większy niż oddziaływania typu dipol–dipol i dipol–dipol indukowany.
  • Należy również uwzględnić fakt, że dla małych odległości pomiędzy atomami lub cząsteczkami pojawia się oddziaływanie odpychające między powłokami elektronowymi, wynikające z zakazu Pauliego.

    Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub większej liczby elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub większej liczby elektronów z jednego atomu na drugi i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.Siły dyspersyjne Londona (LDF z ang. London Dispersion Forces) − rodzaj sił międzycząsteczkowych (sił van der Waalsa) typu dipol indukowany–dipol indukowany, występujących między cząsteczkami każdego rodzaju. Są to słabe siły wiążące atomy i cząsteczki, mające szczególne znaczenie dla związków niepolarnych i nieposiadających trwałego momentu dipolowego (jak np. H2, Cl2 i CH4) oraz w gazach szlachetnych. Nazwa pochodzi od nazwiska niemiecko-amerykańskiego fizyka Fritza Londona, który w 1930 roku podał pierwsze wyjaśnienie oddziaływań pomiędzy atomami gazu szlachetnego. Zastosował on teorię kwantowo-mechaniczną bazującą na teorii perturbacji. Dokładne wyliczenie energii oddziaływań dyspersyjnych jest skomplikowane, dlatego oblicza się ją w przybliżeniu korzystając ze wzoru Londona.

    Zobacz też[]

  • oddziaływania podstawowe
  • Przypisy

    1. AdamA. Bielański AdamA., Podstawy chemii nieorganicznej, 2005, s. 196–199.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Reguła Pauliego, zwana też zakazem Pauliego – została zaproponowana przez Wolfganga Pauliego w 1925 dla wyjaśnienia zachowania się fermionów, czyli cząstek o spinie połówkowym. Reguła Pauliego jest szczególnym przypadkiem ogólniejszego twierdzenia o związku spinu ze statystyką.
    Dipol (z gr. dipolos - dwa bieguny) to układ dwóch różnoimiennych ładunków lub biegunów magnetycznych. Układ można scharakteryzować przez wektor zwany momentem dipolowym. Dipol wytwarza charakterystyczne pole zwane polem dipolowym.
    Johannes Diderik van der Waals (ur. 23 listopada 1837, zm. 8 marca 1923) – fizyk holenderski, laureat nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w roku 1910 za badania równania stanu gazów i cieczy rzeczywistych.
    Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna właściwość materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.
    Oddziaływania podstawowe (fundamentalne) – oddziaływania fizyczne obserwowane w przyrodzie, nie dające się sprowadzić do innych oddziaływań.
    Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.
    Wiązanie wodorowe – (tzw. mostek wodorowy) rodzaj stosunkowo słabego wiązania chemicznego polegającego głównie na przyciąganiu elektrostatycznym między atomem wodoru i atomem elektroujemnym zawierającym wolne pary elektronowe. We wzorach oznaczany jest zazwyczaj linią przerywaną, np. X−H⋯Y–Z, gdzie X jest donorem wiązania wodorowego, a Y jego akceptorem.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.012 sek.