نیروهای جاذبه بین مولکولی

تعداد بازدید: 4362
چهارشنبه 03 دي 1393

نیروهای جاذبه بین مولکولی

نیرو های جاذبه ای که مولکول ها را در کنار هم نگه می دارد به نیروهای جاذبه بین مولکولی (Intermolecular forces) مشهورند. پیوندهای ثانویه یا پیوندهای واندوالس بین گازهایایده آل (مانند آرگون و نئون) یا مولکول های پایدار مانند متان و مواد آلی دیگر در حالت مایع یا جامد تشکیل می شوند. به همین دلیل، پیوند های ثانویه ارتباطی به الکترون های ظرفیت ندارند و در نتیجه پیوندهای ضعیفی هستند.

نیرو های دوقطبی-دوقطبی بین مولکول های قطبی دیده می شوند. این گونه مولکول ها دارای دو قطبی هستند و تمایل دارند در راستای میدان الکتریکی قرار گیرند. جاذبه قطب منفی یک مولکول به سوی قطب مثبت مولکول دیگر اساس این نوع تاثیر متقابل بین مولکول ها را تشکیل می دهد. در بلور یک ماده مولکولی قطبی، مولکول ها به نحوی جهت گیری می کنند که نمایانگر نیروهای دو قطبی-دوقطبی باشند.

از سوی دیگر، مولکول هرمی مثلثی NH3 قطبی است. سه پیوند قطبی و زوج الکترون نا پیوندی چنان آرایش یافته اند که مولکول دارای دو قطبی است. انتهای منفی این دو قطبی به سمت راس و انتهای مثبت آن به سمت قاعده هرمی مثلثی متوجه است. هم چنین، مولکول زاویه ای H2O قطبی است. پیوندهای قطبی و زوج الکترون های ناپیوندی در ایجاد یک دوقطبی سهیم اند؛ انتهای منفی این دوقطبی به سمت اتم اکسیژن و انتهای مثبت آن به سمت نقطه ای بین دو اتم هیدروژن متوجه است.

قطبیت مولکول های متان، آمونیاک و آب

تاثیری که زوج الکترون ناپیوندی روی گشتاور دو قطبی یک مولکول دارد، در مورد NF3 مشاهده می شود. مولکول NF3 ساختاری مشابه NH3 دارد؛ اما جهت قطبیت پیوندهای این مولکول، عکس جهت قطبیت پیوند های NH3 است، زیرا F الکترونگاتیوتر از N است. این مقدار، با توجه به خصلت بسیار قطبی پیوند های FN، به نحو شگفت آوری کم است. برآیند دو قطبی های پیوند FN، دو قطبی ای را برای مولکول به وجود می آورد که انتهای منفی آن متوجه قاعده هرم است ولی تاثیر زوج الکترون های ناپیوندی در جهت عکس عمل می کند و قطبیت کل مولکول را کاهش می دهد.

مولکول های غیر قطبی، دو قطبی دائمی ندارند ولی با این وجود، تمام مواد غیر قطبی را می توان مایع کرد. وجود نیرو های لاندن (نیروهای پاشیدگی) به طور مستقیم پذیرفته شده است. تصور می رود که این نیرو ها ناشی از حرکت الکترون ها باشد. در یک لحظه، ابر الکترونی یک مولکول چنان تغییر شکل می دهد که دو قطبی لحظه ای به وجود می آورد. این پدیده سبب می شود که قسمتی از مولکول به مقدار کم منفی تر از قسمت های دیگر باشد. در لحظه بعد، به علت حرکت الکترون ها، جای قطب های منفی و مثبت دو قطبی عوض می شود. اثر این دو قطبی های لحظه ای، در طول زمان کوتاه یکدیگر را حذف می کنند به نحوی که مولکول غیر قطبی فاقد گشتاور دو قطبی دائمی می شود.

ولی دو قطبی های لحظه ای متغیر یک مولکول، دو قطبی های نظیرخود را در مولکول های مجاور القا می کنند و حرکت الکترون های مولکول های مجاور، همزمان می شود. نیرو های جاذبه بین این دو قطبی های لحظه ای، نیروی لاندن را تشکیل می دهد. قوی ترین نیرو های لاندن، بین مولکول های بزرگ و کمپلکس حادث می شود که ابر الکترونی وسیع دارند و به سهولت تغییر شکل داده یا قطبی می شوند.

چون تمام مولکول ها الکترون دارند، نیروهای لاندن بین مولکول های قطبی نیز وجود دارد. ولی در مورد ترکیبات مولکولی غیرقطبی، نیروهای لاندن تنها نیروی بین مولکولی موجود هستند. مقادیر فهرست شده در جدول زیر نمایانگر این واقعیت است که نیرو های لاندن، نیروی بین مولکولی اصلی برای بیشتر ترکیبات مولکولی است. مقادیر انرژی دوقطبی – دوقطبی داده شده در این جدول برای H2O و NH3 و برای HCl به پیوند هیدروژنی، که نوع خاص از بر هم کنش دوقطبی – دوقطبی است.

مقادیر گشتاور دو قطبی مولکول های فهرست شده در جدول فوق به ترتیبی که داده شده است، افزایش می یابند و انرژی های دو قطبی – دو قطبی به همان ترتیب، زیاد می شوند. ولی انرژی لاندن به اندازه مولکول بستگی دارد. HI که بزرگترین مولکول در جدول است، قوی ترین نیروی لاندن را دارد: مولکول های HCl قطبی تر از مولکول HI است. الکترونگاتیویته کلر و ید به ترتیب، 3.2 و 2.7 است. انرژی دو قطبی دو قطبی HCl بالاتر از HI است. ولی انرژی لاندن برای HI به قدری بالاتر از HCl است که موجب می شود مولکول های HI با شدتی بیشتر از مولکول های HCl همدیگر را جذب کنند. نقطه جوش HI برابر 238 کلوین است که بالاتر از نقطه جوش HCL برابر با 188 کلوین است.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

چارلز مورتیمر ، شیمی عمومی ، جلد اول ، مرکز نشر دانشگاهی ، 1381.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

نیروهای جاذبه بین مولکولی از دید wikipedia.org

Intermolecular forces are forces of attraction or repulsion which act between neighboring particles (atoms, molecules or ions). They are weak compared to the intramolecular forces, the forces which keep a molecule together. For example, the covalent bond present within HCl molecules is much stronger than the forces present between the neighbouring molecules, which exist when the molecules are sufficiently close to each other. There are four types of attractive intermolecular forces: Dipole–dipole forces, Ion–dipole forces, Dipole-induced dipole forces or Debye forces, Instantaneous dipole-induced dipole forces or London dispersion forces...more
 

نیروهای جاذبه بین مولکولی chemed.chem.purdue.edu

The covalent bonds between the hydrogen and oxygen atoms in a water molecule are called intramolecular bonds. (The prefix intra- comes from the Latin stem meaning within or inside. Thus, intramural sports match teams from the same institution.) The bonds between the neighboring water molecules in ice are called intermolecular bonds, from the Latin stem meaning between. (This far more common prefix is used in words such as interface, intercollegiate, and international.) The intramolecular bonds that hold the atoms in H2O molecules together are almost 25 times as strong as the intermolecular bonds between water molecules. (It takes 464 kJ/mol to break the H--O bonds within a water molecule and only 19 kJ/mol to break the bonds between water molecules.)...more

نیروهای جاذبه بین مولکولی chem.unsw.edu.au

The term intermolecular forces is used to describe all the forces, both attractive and repulsive, between groups of neutral molecules or atoms. Forces between atoms within a molecule (intramolecular forces) are usually called chemical bonds, however there can be forces between atoms in a molecule (particularly large molecules) that are not classified as chemical bonds. Intermolecular forces are caused by the attractions and repulsions between the charged particles that make up the atoms in molecules. As two molecules approach each other, the negatively charged electrons in one molecule are attracted to the positively charged nuclei in the other molecule. But at the same time these electrons are repelled by the electrons in the other molecule. This complex combination of attraction and repulsion can result in the temporary distortion of the electron cloud around one molecule so that a weak overall attraction exists between the two molecules. This is called a dispersion force and it exists between all molecules...more

Intermolecular forces
نیروهای جاذبه بین مولکولی
نیروی واندروالس
نیروی لاندون
نیروی لاندن
لاندن
برچسب ها: مبانی شیمیخواص فیزیکی موادعلم مواد
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبریز 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبری ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت مشهد 97
نمایشگاه بین المللی صنعت مشهد 97   عنوان: بیستم ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، کاشی و سرامیک، چینی، شیرآلات بهداشتی و ساختمانی بجنورد 97
نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، کاشی و سرامیک، چینی، شیرآ ...بیشتر
دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند ملی، اقتدار ملی
حضور پاکمن و دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند مل ...بیشتر
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری که در ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی شهرکرد 97
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی شهرکرد 97 & ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان کرمان 97
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان کرمان 97   عنوان:&n ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر