Que sont les forces intermoléculaires?

En chimie, les forces intermoléculaires décrivent diverses forces électrostatiques présentes entre les atomes et les molécules.Ces forces comprennent les forces ion-dipoles, la liaison hydrogène, les forces dipolaires-dipoles et les forces de dispersion de Londres.Bien que ces forces soient généralement beaucoup plus faibles que les liaisons ioniques ou covalentes, elles peuvent encore avoir une grande influence sur les caractéristiques physiques des liquides, des solides ou des solutions.

Toutes les forces intermoléculaires sont de nature électrostatique.Cela signifie que la mécanique de ces forces dépend des interactions des espèces chargées telles que les ions et les électrons.Les facteurs relatifs aux forces électrostatiques, tels que l'électronégativité, les moments dipolaires, les charges ioniques et les paires d'électrons, peuvent considérablement affecter les types de forces intermoléculaires entre deux espèces chimiques.extrémités des molécules polaires.Les molécules polaires sont des dipôles et ont une fin positive et une extrémité négative.Les ions chargés positivement sont attirés par l'extrémité négative d'un dipôle et des ions chargés négativement sont attirés par l'extrémité positive d'un dipôle.La force de ce type d'attraction intermoléculaire augmente avec l'augmentation de la charge d'ions et l'augmentation des moments dipolaires.Ce type particulier de force se trouve couramment dans les substances ioniques dissous dans les solvants polaires.

Pour les molécules et atomes neutres, les forces intermoléculaires qui peuvent être présentes comprennent les forces dipol-dipole, la liaison hydrogène et les forces de dispersion de Londres.Ces forces constituent les forces de van der Waals, qui portent le nom de Johannes van der Waals.En général, ils sont plus faibles que les forces d'ion-dipole.

Les forces dipolaires-dipoles se produisent lorsque l'extrémité positive d'une molécule polaire s'approche de l'extrémité négative d'une autre molécule polaire.La force elle-même dépend de la proximité des molécules.Plus les molécules sont éloignées, plus les forces dipolaires dipolaires sont faibles.L'ampleur des forces peut également augmenter avec une polarité croissante.

Les forces de dispersion de Londres peuvent se produire entre les espèces chimiques non polaires et polaires.Ils sont nommés en l'honneur de leur découvreur, Fritz London.La force elle-même se produit en raison de la formation de dipôles instantanés;Ceux-ci peuvent s'expliquer par le mouvement des électrons dans les espèces chimiques.

Des dipôles instantanés sont créés lorsque des électrons autour d'une espèce chimique sont attirés par le noyau d'une autre espèce chimique.En général, les forces de dispersion de Londres sont plus importantes pour les molécules plus grandes, car les plus grandes molécules ont plus d'électrons.Les grands halogènes et les gaz nobles, par exemple, ont des points d'ébullition plus élevés que les petits halogènes et les gaz nobles à cause de cela.

Les liaisons hydrogène se produisent entre les atomes d'hydrogène dans une liaison polaire et des paires d'électrons non partagées sur de petits ions ou atomes électronégatifs.Ce type de force intermoléculaire est souvent observé entre les atomes d'hydrogène et le fluor, l'oxygène ou l'azote.Les liaisons hydrogène peuvent être trouvées dans l'eau et sont responsables des eaux à haut point d'ébullition.

Les forces intermoléculaires peuvent avoir un effet profond sur les caractéristiques physiques d'une espèce chimique.En règle générale, des points d'ébullition élevés, des points de fusion et une viscosité sont associés à des forces intermoléculaires élevées.Bien qu'ils soient beaucoup plus faibles que les liaisons covalentes et ioniques, ces forces d'attraction intermoléculaire sont encore importantes pour décrire le comportement des espèces chimiques.