Interactiuni intermoleculare
Legatura ionic si legatura covalenta sunt legaturi chimice puternice .Ele se stabilesc intre atomiprin intermediul electronilor de valenta si influenteaza principalele proprietati fizice si chimice ale substantelor.
Intre moleculele substantelorse stabilesc interactiuni slabe,de natura fizica,numite interactiuni intermoleculare.Ele influenteaza proprietatile fizice ale substantelor moleculare si sunt modificate prin dizolvarea sau schimbarii de agregare.
Interactiunile intermoleculare sunt:
-legatura de hidrogen;
-forte van der Waals:forte dipole-dipol;
-forte de dispersie.
Cea mai puternica interactiune intermoleculara este legatura de hidrogen.
Legatura de hydrogen consta in atractia electrostatica care se stabileste intre nucleul atomului de hydrogen partial dezgolit de elctroni si o pereche de electroni neparticipanti la legatura de la un atom puternic electronegative si cu raza mica.
Conditia formarii unei legaturi de hydrogen puternice este ca legatura H-X sa fie puternic polara ,iar acest aspect se realizeaza daca elemental X este F,O,N.
Molecula de apa ,legatura covalenta H-O este puternic polara,atomul de hydrogen fiind puternic atragator de electroni.Apa are un punct ridicat de fierbere.
In apa solida gheatza) se gaseste un numar de legaturi de hydrogen aproape dublu decat in apa lichida.Fiecare molecula de apa din gheata este unita de alte patru molecule vecine prin patru legaturi de hydrogen.Doua legaturi de hydrogen sunt realizate prin intermediul atomilor de hydrogen,iar celelalte doua prin intermediul perechilor de electroni de l atomul de oxygen.
Astfel fiecare atom de oxygen este inconjurat tetraedric de alti patru atomi de oxygen.Din cauza acestuia aranjamental moleculelor de apa ,gheata are structura afanata cu geometrie hexagonala.
Realizarea nr dublu de legaturi de hydrogen incepe de la temperature de +4 grade .Moleculele de apa incep sa se distanteze intre ele si sa se aranjeze astfel incat sa permita realizarea celor patru legaturi de hydrogen pentru fiecare
molecula de apa.Din aceasta cauza pe masura ce temperatura scade intre+4 si 0 grade volumul apei se mareste treptat.De aceea gheata are densitatea mai mica decat a apei si pluteste easupra apei.Apa cu temperatura de +4 grade are densitatea cea mai mare.Aceasta structura explica si punctual de topire ridicat al apei.
Legaturile covalente N-H sunt mai putin polare decat legaturile O-H pt ca azotul are electronegativitatea mai mica decat O.
De aceea lagaturile de hydrogen datorate grupelor N-H sunt mai slabe.
Fortele van der Waals sunt
interactiuni dipol-dipol numite si forte sau legaturi dipol-dipol
si fortele de dispersie numite si forte
Fortele vad der Waals sunt forte de atractie slabe care se manifest ape distante mici pt ca scad foarte repede o data cu cresterea distantelor dintre molecule.
Interactiunea dipol-dipol consta in atractia electrostatic ace se stabileste intre poli de semn contrar ai moleculelor polare.
Molecula acidului clorhidric este o molecula polara cu polul negative spre atomul de clor si polul pozitiv spre atomul de hydrogen.
Moleculele polare de acid clorhidric sunt associate prin slabe atractii electrostatice care le ofera o orientare paralela si coliniara.
Interactiunile dipol-dipol cresc cu cresterea polaritatii moleculei sis cad foarte repede cu distanta.Sunt interactiuni mai slabe decat legaturile de hydrogen.
Fortele de dispersie sunt fosrte de atractie foarte slabe ce se stabilesc intre toate tipurile de molecule.La moleculele nepolare este un ingur tip de forte attractive dintre molecule.
Fortele de dispersie se exercita intre atomii gazelor nobilein stare solida sau lichida.
Fortele de dispersie sunt mai slabe decat interactiunile dipol-dipol sis cad ca si acestea foarte repede cu distanta manifestandu`se numai intre moleculele imediat vecine .Fortele de dispersie cresc cu cresterea masei moleculare.
De exemplu gazelle nobile au puncte de topire foarte mici care cresc cu cresterea masei atomice.
Legatura de hydrogen este de 10 ori mai slaba decat legatura covalenta.
La moleculele polare interactiunile dintre molecule reprezinta o insumare a fortelor de dispersie slabe si a interactiunii dipol-dipol mai puternice.
Intre moleculele apei se stabilesc cele trei tipuri de interactiuni intermoleculare legatura de hydrogen fiind insa cea mai puternica.Ea determina proprietetiile fizice ale apei.
|
