Садржај
- ТЛ; ДР (Предуго; нисам прочитао)
- Врсте снага Ван дер Ваалс
- Како силе Ван дер Ваалса утичу на материјале
Силе Ван дер Ваалса формирају електростатичке везе између молекула. Интермолекуларне везе, укључујући Ван дер Ваалсове везе, држе молекуле заједно у течностима и чврстим тварима и одговорне су за појаве као што су површинска напетост у течностима и кристали у чврстим материјама. Интермолекуларне силе су много слабије од унутрашњих сила које држе атоме у молекулама, али су још увек довољно јаке да утичу на понашање и својства многих материјала.
ТЛ; ДР (Предуго; нисам прочитао)
Електростатичке Ван де Ваалс силе делују између молекула и формирају слабе везе. Типови Ван дер Ваалсових сила, најјаче до најслабије, су диполо-диполне силе, диполске силе изазване диполом и лондонске дисперзијске силе. Водонска веза се заснива на врсти дипола-дипола који је посебно моћан. Ове силе помажу у одређивању физичких карактеристика материјала.
Врсте снага Ван дер Ваалс
Три врсте Ван дер Ваалсових сила, најјаче до најслабије, су диполо-диполне силе, диполне индуковане диполне силе и лондонске дисперзијске снаге. Диполи су поларни молекули са негативно и позитивно наелектрисаним половима на супротним крајевима молекула. Негативни пол једног молекула привлачи позитиван пол другог молекула, формирајући електростатичку дипол-диполску везу.
Кад се набијени диполни молекул приближи неутралном молекулу, он индукује супротни набој у неутралном молекулу, а супротни набоји привлаче да формирају диполску везу индуковану диполом. Када два неутрална молекула постану привремени диполи јер се догоди да се њихови електрони сакупљају на једној страни молекула, неутрални молекули привлаче се електростатичким силама које се називају лондонске дисперзијске силе и могу формирати одговарајућу везу.
Лондонске дисперзијске силе су мале у малим молекулама, али јачају у већим молекулама где су многи електрони релативно далеко од позитивно набијеног језгра и слободни су да се крећу. Као резултат, они се могу скупити на асиметричан начин око молекула, стварајући привремени ефект дипола. За велике молекуле, дисперзијске снаге Лондона постају важан фактор њиховог понашања.
Када молекул дипола садржи атом водоника, он може да формира посебно јаку дипол-диполску везу, јер је атом водоника мали, а позитивни набој је концентрисан. Повећана чврстоћа везе чини овај посебан случај који се назива водикова веза.
Како силе Ван дер Ваалса утичу на материјале
У гасовима на собној температури, молекули су превише удаљени и имају превише енергије да би на њих утицале интермолекуларне Ван дер Ваалс-ове силе. Ове силе постају важне за течности и чврсте материје јер молекули имају мање енергије и ближи су један другом. Ван дер Ваалсове силе спадају у међумолекуларне силе које држе течности и чврсте материје и дају им карактеристична својства.
У течностима, интермолекуларне силе су још увек превише слабе да држе молекуле на месту. Молекули имају довољно енергије да опетовано праве и прекидају интермолекуларне везе, клизећи један поред другог и узимајући облик своје посуде. На пример, у води се молекули бипола састоје од негативно наелектрисаног атома кисеоника и два позитивно наелектрисана атома водоника. Водени диполи формирају снажне водоничне везе које држе молекуле воде заједно. Као резултат, вода има високу површинску напетост, велику топлоту испаравања и релативно високу тачку кључања за тежину молекула.
У чврстим супстанцама, атоми имају премало енергије да би прекинули везе међумолекуларних сила и одржавају се заједно са малим кретањем. Поред Ван дер Ваалсових сила, на понашање молекула чврстих материја могу утицати и друге интермолекуларне силе, попут оних које формирају јонске или металне везе. Силе држе молекуле чврстих материја у кристалним решеткама као што су дијаманти, у металима попут бакра, у хомогеним чврстим материјама попут стакла или у флексибилним чврстим материјама, попут пластике. Док јаке хемијске везе које држе атоме заједно у молекулама одређују хемијске карактеристике материјала, интермолекуларне силе укључујући Ван дер Ваалсове силе утичу на физичке карактеристике.