Introduction to Chemistry
leerdoelstelling
- verklaar de oorzaak van een dipool-dipool kracht.
kernpunten
- dipool-dipool interacties treden op wanneer partiële lading ontstaat binnen een molecuul vanwege de ongelijke verdeling van elektronen.
- polaire moleculen staan zodanig op één lijn dat het positieve uiteinde van een molecuul samenwerkt met het negatieve uiteinde van een ander molecuul.in tegenstelling tot covalente bindingen tussen atomen in een molecuul (intramoleculaire binding), creëren dipooldipoolinteracties aantrekkingskracht tussen moleculen van een stof (intermoleculaire aantrekkingen).
termen
- waterstofbondan intermoleculaire aantrekking tussen waterstof en fluor, zuurstof of stikstof.
- Polara-molecuul dat een dipoolmoment heeft.
- dipoleany molecuul dat zowel lichte positieve als negatieve ladingen aan beide uiteinden heeft.
intermoleculaire krachten zijn de krachten van aantrekking of afstoting die inwerken tussen naburige deeltjes (atomen, moleculen of ionen). Deze krachten zijn zwak in vergelijking met de intramoleculaire krachten, zoals de covalente of ionische bindingen tussen atomen in een molecuul. Bijvoorbeeld, is de covalente band huidig binnen een waterstofchloride (HCl) molecuul veel sterker dan om het even welke bindingen het met naburige molecules kan vormen.
soorten aantrekkelijke intermoleculaire krachten
- dipool-dipool krachten: elektrostatische interacties van permanente dipolen in moleculen; inclusief waterstofbinding.
- Ion-dipoolkrachten: elektrostatische interactie met een gedeeltelijk geladen dipool van één molecuul en een volledig geladen ion.
- momentane dipoolgeïnduceerde Dipoolkrachten of London dispersie krachten: krachten veroorzaakt door gecorreleerde bewegingen van de elektronen in interagerende moleculen, die de zwakste van de intermoleculaire krachten zijn en worden gecategoriseerd als Van der Waals krachten.
Dipooldipoolattracties
dipooldipoolinteracties zijn een soort intermoleculaire attractie-attractie tussen twee moleculen. Dipool-dipool interacties zijn elektrostatische interacties tussen de permanente dipolen van verschillende moleculen. Deze interactie lijnt de molecules om de aantrekking te verhogen.
een elektrische monopole is een enkele lading, terwijl een dipool twee tegengestelde ladingen dicht op elkaar zijn. Moleculen die dipolen bevatten worden polaire moleculen genoemd en zijn zeer overvloedig van aard. Bijvoorbeeld, een watermolecuul (H2O) heeft een groot permanent elektrisch dipoolmoment. De positieve en negatieve ladingen zijn niet gecentreerd op hetzelfde punt; het gedraagt zich als een paar gelijke en tegengestelde ladingen gescheiden door een kleine afstand. Deze dipool-dipool attracties geven water veel van zijn eigenschappen, waaronder de hoge oppervlaktespanning.
ongelijke verdeling van elektronen
De permanente dipool in water wordt veroorzaakt door de neiging van zuurstof om elektronen naar zichzelf te trekken (d.w.z. zuurstof is elektronegatiever dan waterstof). De 10 elektronen van een watermolecuul worden vaker gevonden in de buurt van de kern van het zuurstofatoom, die 8 protonen bevat. Hierdoor heeft zuurstof een lichte negatieve lading (δ -). Omdat zuurstof zo elektronegatief is, worden de elektronen minder regelmatig gevonden rond de kern van de waterstofatomen, die elk slechts één proton hebben. Hierdoor heeft waterstof een lichte positieve lading (δ+).
voorbeelden van dipool-dipool interacties
een ander voorbeeld van een dipool–dipool interactie kan worden gezien in waterstofchloride (HCl): het relatief positieve einde van een polair molecuul zal het relatief negatieve einde van een ander HCl-molecuul aantrekken. De interactie tussen de twee dipolen is eerder een attractie dan een volledige binding omdat er geen elektronen worden gedeeld tussen de twee moleculen.
symmetrische moleculen zonder totaal dipoolmoment
moleculen bevatten vaak polaire bindingen vanwege verschillen in elektronegativiteit, maar hebben geen totaal dipoolmoment als ze symmetrisch zijn. Bijvoorbeeld, in het molecuul tetrachloormethaan (CCl4), zijn de chlooratomen elektronegatiefer dan de koolstofatomen, en worden de elektronen naar de chlooratomen getrokken, die dipolen creëren. Nochtans, heffen deze koolstof-chloordipolen elkaar uit omdat het moleculaire symmetrisch is, en CCl4 geen algemene dipoolbeweging heeft.
waterstofbindingen
waterstofbindingen zijn een soort dipool-dipool interacties die optreden tussen waterstof en hetzij stikstof, fluor of zuurstof. Waterstofbindingen zijn ongelooflijk belangrijk in de biologie, omdat waterstofbindingen de DNA-basen bij elkaar houden, waardoor DNA zijn unieke structuur behoudt.