Diferența dintre Van der Waals și obligațiunile de hidrogen

Van der Waals vs obligațiuni de hidrogen

Forțele Van der Waals și legăturile de hidrogen sunt atracții intermoleculare între molecule. Unele forțe intermoleculare sunt mai puternice, iar unele sunt slabe. Aceste legături determină comportamentul moleculelor.

Forțele Van der Waals

Pentru o atracție intermoleculară, ar trebui să existe o separare a încărcăturii. Există câteva molecule simetrice precum H2, Cl2, unde nu există separări de sarcină. Cu toate acestea, electronii se mișcă constant în aceste molecule. Prin urmare, poate exista o separare instantanee a încărcării în moleculă dacă electronul se deplasează către un capăt al moleculei. Capătul cu electronul va avea temporar o încărcare negativă, în timp ce celălalt capăt va avea o încărcătură pozitivă. Aceste dipole temporare pot induce un dipol în molecula vecină și, ulterior, se poate produce o interacțiune între poli opuși. Acest tip de interacțiune este cunoscut ca o interacțiune dipol indusă indusă indusă de dipol. Mai mult, pot exista interacțiuni între un dipol permanent și un dipol indus sau între două dipoli permanenți. Toate aceste interacțiuni inter moleculare sunt cunoscute ca forțe Van der Waals.

Legături de hidrogen

Când hidrogenul este atașat la un atom electronegativ cum ar fi fluor, oxigen sau azot, va rezulta o legare polară. Datorită electronegativității, electronii din legături vor fi mai atrăgați de atomul electronegativ decât de atomul de hidrogen. Prin urmare, atomul de hidrogen va primi o sarcină pozitivă parțial, în timp ce atomul mai electronegativ va primi o încărcătură negativă parțial. Când două molecule care au această separare a încărcăturii sunt apropiate, va exista o forță de atracție între hidrogen și atomul încărcat negativ. Această atracție este cunoscută sub numele de lipire cu hidrogen. Legăturile de hidrogen sunt relativ mai puternice decât alte interacțiuni dipolice și determină comportamentul molecular. De exemplu, moleculele de apă au legături de hidrogen intermoleculare. O moleculă de apă poate forma patru legături de hidrogen cu o altă moleculă de apă. Deoarece oxigenul are două perechi singulare, acesta poate forma două legături de hidrogen cu hidrogen încărcat pozitiv. Apoi, cele două molecule de apă pot fi cunoscute ca dimeri. Fiecare moleculă de apă se poate lega cu alte patru molecule datorită capacității de legare la hidrogen. Acest lucru are ca rezultat un punct de fierbere mai mare pentru apă, chiar dacă o moleculă de apă are o greutate moleculară mică. Prin urmare, energia necesară pentru ruperea legăturilor de hidrogen atunci când se îndreaptă către faza gazoasă este mare. Mai mult, legăturile de hidrogen determină structura cristalină a gheții. Aranjamentul unic al zăbrelelor de gheață îi ajută să plutească pe apă, prin urmare, protejează viața acvatică în perioada de iarnă. În afară de aceasta, legătura cu hidrogen joacă un rol vital în sistemele biologice. Structura tridimensională a proteinelor și a ADN-ului se bazează exclusiv pe legăturile de hidrogen. Legăturile de hidrogen pot fi distruse prin încălzire și forțe mecanice.