Hvad er dipolkræfter?

Dipolkræfter beskriver en form for interaktion, der kan ske mellem molekyler.Ligesom magneter er molekyler ofte polære;De har positive og negative ladninger på forskellige sider baseret på deres molekylære struktur.Den positive del af et molekyle kan tiltrække den negative del af en anden og tegne dem sammen.Der er to forskellige typer dipolstyrker;Nogle er permanente og andre varer kun et øjeblik.Begge slags har en betydelig indflydelse på samspillet mellem molekyler.

Midlertidige, øjeblikkelige dipolkræfter er kendt som London Dispersion Forces.Elektroner i atomer er meget mobile og kan justeres på en sådan måde, at en midlertidig dipol eller adskillelse af positive og negative ladninger forekommer.Når dette sker med flere molekyler på samme tid, kan der forekomme korte attraktive eller frastødende kræfter.Denne proces er baseret på sandsynligheden for, at arrangementet af elektroner i et givet atom eller molekyle vil eksistere på en bestemt måde på et specifikt tidspunkt.På trods af deres relative sjældenhed i individuelle atomer og molekyler er London -spredningskræfter betydelige, fordi det enorme antal atomer eller molekyler, der typisk er til stede i et givet stof, næsten garanterer, at i det mindste nogle af dem vil interagere gennem øjeblikkelige dipoler.

Permanente dipolstyrkerer kendt som dipol-dipolinteraktioner eller Keesom-interaktioner og findes mellem polære molekyler.Et molekyle har en tendens til at have en permanent dipol, når det er sammensat af atomer, der har forskellige elektronegativitetsværdier.Elektronegativitet er en egenskab hos atomer eller molekyler, der beskriver deres evne til at tiltrække elektroner til sig selv og danne bindinger med andre atomer eller molekyler.Når atomer med forskellige elektronegativitetsværdier er binding og formmolekyler, har de en tendens til at have permanente, forskellige ladninger på forskellige dele af deres strukturer.Når molekyler med permanente dipoler ligger i nærheden af andre molekyler med permanente dipoler, er der mange stærke attraktive og frastødende interaktioner mellem de polære dele af molekylerne.

Hydrogenbindinger er en tredje slags intermolekylær interaktion forårsaget af dipolstyrker og er en anden form for permanentDipole -interaktioner.De kan kun forekomme mellem brint og et andet atom, og dermed navnet.Det andet atom kan være ilt, fluor eller nitrogen.Hydrogenbindinger er i det væsentlige en stærkere form for dipol-dipolinteraktioner.

Hydrogenbindinger er sandsynligvis de vigtigste af de forskellige slags dipolkræfter på grund af deres virkning på vandet.Vandmolekyler er meget polære på grund af deres elektronarrangementer, og de har en tendens til at udvise en hel del brintbinding.Hydrogenatomerne på et vandmolekyle kan interagere med iltatomer på andre vandmolekyler.Denne grad af tiltrækning giver vand mange af de egenskaber, der er nødvendige for sin vigtige rolle i jordmiljøet, såsom samhørighed og et højt kogepunkt.Det kræver en betydelig mængde energi at overvinde brintbindinger, der giver til stor stabilitet i et miljø, der primært består af vand.