Co to są siły dipolowe?

Siły dipolowe opisują formę interakcji, która może się zdarzyć między cząsteczkami.Podobnie jak magnesy, cząsteczki są często polarne;Mają ładunki pozytywne i ujemne po różnych stronach na podstawie ich struktury molekularnej.Pozytywna część jednej cząsteczki może przyciągnąć negatywną część drugiej, łącząc ją razem.Istnieją dwa różne rodzaje sił dipolowych;Niektóre są trwałe, a niektóre trwają tylko przez chwilę.Oba rodzaje mają znaczący wpływ na interakcje między cząsteczkami.

Tymczasowe, natychmiastowe siły dipolowe są znane jako siły dyspersji w Londynie.Elektrony w atomach są bardzo mobilne i mogą wyrównać w taki sposób, aby wystąpił tymczasowy dipol lub oddzielenie ładunków dodatnich i ujemnych.Kiedy zdarza się to jednocześnie z wieloma cząsteczkami, mogą wystąpić krótkie atrakcyjne lub odpychające siły.Proces ten opiera się na prawdopodobieństwie, że rozmieszczenie elektronów w danym atomie lub cząsteczce będzie istniało w określony sposób w określonym czasie.Londyńskie siły dyspersji, pomimo ich względnej rzadkości w poszczególnych atomach i cząsteczkach, są znaczące, ponieważ masywna liczba atomów lub cząsteczek zwykle występują w danej substancji prawie gwarantują, że przynajmniej niektóre z nich będą oddziaływali przez chwilowe dipole.

Stałe siły dipolowesą znane jako interakcje dipol-dipol lub interakcje keesom i istnieją między cząsteczkami polarnymi.Cząsteczka ma tendencję do stałego dipolu, gdy składa się z atomów, które mają różne wartości elektroonegatywności.Electronegatywność jest właściwością atomów lub cząsteczek, które opisują ich zdolność do przyciągania elektronów do siebie i tworzenia wiązań z innymi atomami lub cząsteczkami.Gdy atomy o różnych wartościach elektroungatyczności wiążą się i tworzą cząsteczki, mają tendencję do stałych, różnych ładunków na różnych częściach ich struktur.Gdy cząsteczki ze stałymi dipolami znajdują się w pobliżu innych cząsteczek o stałych dipole, istnieje wiele silnych atrakcyjnych i odpychających interakcji między częściami polarnych cząsteczek.

Wiązania wodorowe są trzecim rodzajem interakcji międzycząsteczkowych spowodowanych siłami dipolowymi i są kolejną formą stałegoInterakcje dipolowe.Mogą występować tylko między wodorem a innym atomem, stąd nazwa.Drugim atomem może być tlen, fluor lub azot.Wiązania wodorowe są zasadniczo silniejszą postacią interakcji dipol-dipol.

Wiązania wodorowe są prawdopodobnie najważniejsze z różnych rodzajów sił dipolowych ze względu na ich wpływ na wodę.Cząsteczki wody są bardzo polarne ze względu na ich aranżacje elektronów i mają tendencję do wykazywania dużej ilości wiązania wodorowego.Atomy wodoru na jednej cząsteczce wody mogą oddziaływać z atomami tlenu na innych cząsteczkach wody.Ten stopień przyciągania daje wodę wiele właściwości niezbędnych do jej istotnej roli w środowisku Ziemi, takich jak spójność i wysoka temperatura wrzenia.Zwykłe wiązania wodorowe wymaga znacznej ilości energii, co nadaje dużą stabilność w środowisku, które składa się przede wszystkim z wody.