กองกำลังระหว่างโมเลกุลคืออะไร?

ในวิชาเคมีแรงระหว่างโมเลกุลอธิบายแรงไฟฟ้าสถิตต่าง ๆ ที่มีอยู่ระหว่างอะตอมและโมเลกุลกองกำลังเหล่านี้รวมถึงกองกำลังไอออน-ไดโพลพันธะไฮโดรเจนกองกำลังไดโพลไดโพลและกองกำลังกระจายตัวของลอนดอนแม้ว่ากองกำลังเหล่านี้มักจะอ่อนแอกว่าพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ แต่พวกเขาอาจยังคงมีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะทางกายภาพของของเหลวของแข็งหรือสารละลาย

แรงระหว่างโมเลกุลทั้งหมดเป็นไฟฟ้าสถิตในธรรมชาติซึ่งหมายความว่ากลไกของกองกำลังเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการโต้ตอบของสายพันธุ์ที่มีประจุเช่นไอออนและอิเล็กตรอนปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกองกำลังไฟฟ้าสถิตเช่นอิเล็กโตรเนกาติฟิตช่วงเวลาไดโพล, ประจุไอออนและคู่อิเล็กตรอนสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประเภทของแรงระหว่างโมเลกุลระหว่างสายพันธุ์เคมีที่ได้รับสองชนิดปลายของโมเลกุลขั้วโลกโมเลกุลขั้วโลกเป็นไดโพลและมีจุดสิ้นสุดในเชิงบวกและจุดสิ้นสุดเชิงลบไอออนที่มีประจุบวกจะถูกดึงดูดไปยังจุดสิ้นสุดเชิงลบของไดโพลและไอออนที่มีประจุลบจะถูกดึงดูดไปยังจุดสิ้นสุดในเชิงบวกของไดโพลความแข็งแกร่งของแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลประเภทนี้เพิ่มขึ้นเมื่อมีประจุไอออนเพิ่มขึ้นและเพิ่มช่วงเวลาไดโพลแรงชนิดนี้มักพบได้ในสารไอออนิกที่ละลายในตัวทำละลายขั้ว

สำหรับโมเลกุลและอะตอมที่เป็นกลางแรงระหว่างโมเลกุลที่อาจมีอยู่รวมถึงแรงไดโพลไดโพลพันธะไฮโดรเจนและกองกำลังกระจายของลอนดอนกองกำลังเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นกองกำลัง Van der Waals ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตาม Johannes van der Waalsโดยทั่วไปแล้วพวกมันจะอ่อนแอกว่าแรงไอออน-ไดโพล

กองกำลังไดโพลไดโพลเกิดขึ้นเมื่อปลายบวกของโมเลกุลขั้วเข้าใกล้จุดสิ้นสุดเชิงลบของโมเลกุลขั้วอื่นแรงขึ้นอยู่กับความใกล้ชิดของโมเลกุลยิ่งโมเลกุลออกไปไกลเท่าไหร่กองกำลังไดโพลไดโพลก็จะอ่อนแอลงขนาดกองกำลังอาจเพิ่มขึ้นเมื่อขั้วเพิ่มขึ้น

กองกำลังกระจายตัวของลอนดอนสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างสายพันธุ์สารเคมีที่ไม่ใช่ขั้วและขั้วโลกพวกเขาได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบ Fritz Londonแรงตัวเองเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของไดโพลทันทีสิ่งเหล่านี้สามารถอธิบายได้โดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสายพันธุ์เคมี

ไดโพลทันทีจะถูกสร้างขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนรอบ ๆ สายพันธุ์เคมีหนึ่งชนิดถูกดึงดูดไปยังนิวเคลียสของสารเคมีอื่นโดยทั่วไปแล้วกองกำลังกระจายตัวของลอนดอนนั้นมีขนาดใหญ่กว่าสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่เนื่องจากโมเลกุลขนาดใหญ่มีอิเล็กตรอนมากขึ้นยกตัวอย่างเช่นฮาโลเจนขนาดใหญ่และก๊าซโนเบิลมีจุดเดือดสูงกว่าฮาโลเจนขนาดเล็กและก๊าซโนเบิลด้วยเหตุนี้

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างอะตอมไฮโดรเจนในพันธะขั้วโลกแรงระหว่างโมเลกุลประเภทนี้มักจะเห็นระหว่างอะตอมไฮโดรเจนและฟลูออรีน, ออกซิเจนหรือไนโตรเจนพันธะไฮโดรเจนสามารถพบได้ในน้ำและมีหน้าที่รับผิดชอบในการเดือดของน้ำสูง

แรงระหว่างโมเลกุลอาจมีผลอย่างลึกซึ้งต่อลักษณะทางกายภาพของสายพันธุ์เคมีโดยทั่วไปจุดเดือดสูงจุดหลอมเหลวและความหนืดจะเกี่ยวข้องกับแรงระหว่างโมเลกุลสูงแม้ว่าพวกมันจะอ่อนแอกว่าโควาเลนต์และพันธะไอออนิกมาก แต่แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลเหล่านี้ยังคงมีความสำคัญในการอธิบายพฤติกรรมของสายพันธุ์เคมี