Rozdiel medzi Van der Waalsovými a vodíkovými dlhopismi

Van der Waals vs Vodíkové dlhopisy

Van der Waalsove sily a vodíkové väzby sú intermolekulárnymi atrakciami medzi molekulami. Niektoré medzimolekulové sily sú silnejšie a niektoré slabé. Tieto väzby určujú správanie molekúl.

Van der Waals Forces

Pre intermolekulárnu príťažlivosť by mala existovať separácia náboja. Existujú symetrické molekuly ako H2, Cl2, kde nie sú žiadne separácie náboja. V týchto molekulách sa však elektróny neustále pohybujú. Preto môže dôjsť k okamžitému oddeleniu náboja v molekule, ak sa elektrón pohybuje smerom k jednému koncu molekuly. Koniec s elektrónom bude mať dočasne záporný náboj, zatiaľ čo druhý koniec bude mať kladný náboj. Tieto dočasné dipóly môžu indukovať dipól v susednej molekule a potom môže dôjsť k interakcii medzi protiľahlými pólmi. Tento druh interakcie je známy ako indukovaná dipólom indukovaná interakcia dipólu. Ďalej môžu existovať interakcie medzi permanentným dipólom a indukovaným dipólom alebo medzi dvoma permanentnými dipólmi. Všetky tieto intermolekulárne interakcie sú známe ako Van der Waalsove sily.

Vodíkové väzby

Ak je atóm vodíka viazaný na elektrónový atóm, ako je fluór, kyslík alebo dusík, dôjde k polárnej väzbe. Kvôli elektronegativite budú elektróny vo väzbe viac priťahované k elektronegatívnemu atómu ako k atómu vodíka. Preto atóm vodíka získa čiastočne pozitívny náboj, zatiaľ čo atóm s vyššou elektronegatívnosťou získa čiastočne záporný náboj. Ak sú dve molekuly majúce túto separáciu náboja blízko, bude existovať príťažlivá sila medzi vodíkom a negatívne nabitým atómom. Táto atrakcia je známa ako vodíková väzba. Vodíkové väzby sú relatívne silnejšie ako iné dipólové interakcie a určujú molekulárne správanie. Napríklad molekuly vody majú intermolekulárne vodíkové väzby. Jedna molekula vody môže tvoriť štyri vodíkové väzby s ďalšou molekulou vody. Pretože kyslík má dva osamelé páry, môže tvoriť dve vodíkové väzby s kladne nabitým vodíkom. Potom môžu byť tieto dve molekuly vody známe ako dimér. Každá molekula vody sa môže viazať so štyrmi ďalšími molekulami kvôli schopnosti vodíkovej väzby. To vedie k vyššiemu bodu varu vody, aj keď molekula vody má nízku molekulovú hmotnosť. Preto energia potrebná na prerušenie vodíkových väzieb, keď idú do plynnej fázy, je vysoká. Ďalej vodíkové väzby určujú kryštálovú štruktúru ľadu. Jedinečné usporiadanie ľadovej mriežky jej pomáha vznášať sa na vode, a tým chráni vodný život v zimnom období. Okrem toho hrá vodíková väzba v biologických systémoch zásadnú úlohu. Trojrozmerná štruktúra proteínov a DNA je založená výlučne na vodíkových väzbách. Vodíkové väzby sa môžu zničiť zahrievaním a mechanickými silami.