Διαμοριακές δυνάμειςΔιαμοριακές δυνάμεις

Μια πρόταση παρουσίασης με το PowerPointτο PowerPoint

Διαμοριακές δυνάμειςΔιαμοριακές δυνάμεις

Είναι οι ελκτικές δυνάμειςδυνάμειςηλεκτροστατικής φύσης (ασθενέστερεςφύσης (ασθενέστερες από τις ενδομοριακές) που ασκούνταιπου ασκούνται μεταξύ μορίων (του ίδιου ή διαφορετικούίδιου ή διαφορετικού είδους).

Είδη διαμοριακών δυνάμεωνΕίδη διαμοριακών δυνάμεων

Διαμοριακές δυνάμειςμ ρ ς μ ς

Van der Waals

Διπόλου-διπόλου Διασποράς (London)

Δεσμός υδρογόνου

Δεσμός ιόντος-διπόλου

Δίπολα μόριαΔίπολα μόρια

Τ ί λ ό δί λΤι είναι ηλεκτρικό δίπολο;

Γιατί το μόριο του HCl είναι πολικό;

Άλλα πολικά μόρια.

Μη πολικά μόρια.

Ηλεκτρικό δίπολοΗλεκτρικό δίπολοΤο ηλεκτρικό δίπολο είναι ένα η ρσύστημα δύο αντίθετων ηλ.φορτίων (+q, -q) που η φ ρ ( q q)βρίσκονται σε απόσταση rμεταξύ τους.

+q -qμrμ ξ ςΜέτρο της πολικότητας ενός διπόλου αποτελεί η διπολική

rδιπόλου αποτελεί η διπολική ροπή του (διανυσματικό μέγεθος) που έχει τιμή μ = q·r .μέγεθος) που έχει τιμή μ q r .

επιστροφή

Μόριο HClΜόριο HClΣτο μόριο του HCl το ζευγάρι ηλεκτρονίων του ομοιοπολικούηλεκτρονίων του ομοιοπολικού δεσμού ανάμεσα στο H και το Cl είναι μετατοπισμένο προς τη μεριά του ηλεκτραρνητικότερου Cl, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται στη μεριά του H περίσσεια θετικού συμβολισμός μεριά του H περίσσεια θετικού φορτίου (δ+), ενώ αντίθετα στη μεριά του Cl περίσσεια αρνητικού

ί (δ ) έ

μβ μ ςπολικού μορίου

φορτίου (δ-), μετατρέποντας το μόριο σε δίπολο (πολικό μόριο). Μεταξύ γειτονικών μορίων (π.χ. ξ γ μ ρ ( χστο υγρό υδροχλώριο) ασκούνται ηλεκτροστατικές ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των δ+ και δμεταξύ των δ+ και δ- .

επιστροφή

Πολικά μόρια (μ 0)≠Πολικά μόρια Διατομικά μόρια που

λ ύ ό δ ά

(μ 0)≠

αποτελούνται από διαφορετικά άτομα (δηλ. με διαφορετική ηλεκτραρνητικότητα) π.χ. HF, CO λ λλά λ άCO κ.λ.π. αλλά και πολυατομικά μόρια με πολωμένους δεσμούς και την κατάλληλη στερεοχημική δ ή Ο C Oδομή π.χ. Η2Ο, ΝΗ3, HCHO, CH3OH κ.λ.π.Όσο μεγαλύτερη είναι η διπολικήΌσο μεγαλύτερη είναι η διπολική ροπή των μορίων, τόσο ισχυρότερες είναι οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου, με τηνδιπόλου διπόλου, με την προϋπόθεση τα μόρια να έχουν την ίδια μάζα και όγκο.

ήεπιστροφή

Μη πολικά μόρια (μ=0)

Διατομικά μόρια αποτελούμενα από ίδια άτομα (π.χ. Ο2, Cl2) ή πολυατομικά μόρια με πολωμένους δεσμούς και την κατάλληληπολυατομικά μόρια με πολωμένους δεσμούς και την κατάλληλη στερεοχημική δομή (π.χ. CO2, CH4, CCl4, C2H6, C3H8 κ.λ.π.).

επιστροφή

δδ δ+ δδδδ- δ+ δδ-

Είναι το μόριο του CHCl3 πολικό;

Παροδικά δίπολαρΈνα μη πολικό άτομο ή μόριο μπορεί να μετατραπεί σε στιγμιαίο (παροδικό) δίπολομετατραπεί σε στιγμιαίο (παροδικό) δίπολο εξαιτίας:

• Της τυχαίας μετακίνησης των ηλεκτρονίων τουΤης τυχαίας μετακίνησης των ηλεκτρονίων του• Επαγωγικά, εξαιτίας της παρουσίας κοντά του ενός πολικού σωματιδίου (μονίμου ή παροδικού ς μ (μ μ ή ρδιπόλου).Μεταξύ παροδικών διπόλων ή μονίμου διπόλου

δ ύ δ όλ ύ δ έκαι παροδικού διπόλου ασκούνται διαμοριακές δυνάμεις που χαρακτηρίζονται ως δυνάμεις διασποράς ή δυνάμεις London.διασποράς ή δυνάμεις London.Θεωρείται ότι οι δυνάμεις London εμφανίζονται σε όλα τα μόρια, ανεξάρτητα αν είναι πολικά μ ρ ξ ρ ημόρια ή όχι.

Δυνάμεις μεταξύ παροδικών διπόλωνμ ς μ ξ ρ

Όσο μεγαλύτερο είναι το άτομο ή το μόριο τόσο ευκολότερο είναι να μετατραπεί σε παροδικό δίπολο και τόσο ισχυρότερες οι δυνάμεις διασποράς.Παράδειγμα οι δυνάμεις μεταξύ γειτονικών μορίων Ι2 στο στερεό ιώδιο.μ ς μ ξ γ μ ρ 2 ρΤα ευθύγραμμα μη πολικά μόρια εμφανίζουν ισχυρότερους διαμοριακούς δεσμούς από τα σφαιρικά (διακλαδισμένα) μη πολικά μόρια(διακλαδισμένα) μη πολικά μόρια.

Δυνάμεις μεταξύ διπόλου-παροδικού διπόλουΔυνάμεις μεταξύ διπόλου-παροδικού διπόλου

Μη πολικό μόριο Επαγόμενο δίπολο

Μόνιμο δίπολο Μόνιμο δίπολοΜόνιμο δίπολο Μόνιμο δίπολο

επιστροφή

Δεσμός ή γέφυρα υδρογόνουΔεσμός ή γέφυρα υδρογόνου

Είναι ειδική μορφή δύναμηςΕίναι ειδική μορφή δύναμης διπόλου-διπόλου και εμφανίζεται στις ενώσεις, όπου άτομο Η είναι ενωμένο ομοιοπολικά με άτομο ενός πολύ ηλεκτραρνητικούπολύ ηλεκτραρνητικού στοιχείου με μικρό μέγεθος (F, Ο, N). Πρόκειται για την έλξ ά Η όέλξη ανάμεσα στο Η ενός μορίου και στο ηλεκτραρνητικό στοιχείο (F, η ρ ρ η χ ( ,Ο, N) ενός γειτονικού μορίου. Συνήθως δηλώνεται με τρεις τελείες ( )τελείες (…).

Συνέπειες δεσμού υδρογόνουΣυνέπειες δεσμού υδρογόνου

Ο δ ί• Οι ιδιομορφίες που παρουσιάζει το νερό π.χ το υψηλό σ.β., το γεγονός σ.β., το γεγονόςότι ο πάγος επιπλέει στο νερόεπιπλέει στο νερό κ.λ.π.

Δεσμοί Η στον πάγο

Συνέπειες δεσμού υδρογόνουΣυνέπειες δεσμού υδρογόνου

• Η μεγάλη διαλυτότητα που• Η μεγάλη διαλυτότητα που έχουν τα κατώτερα μέλη των αλκοολών και καρβοξυλικών οξέων στοκαρβοξυλικών οξέων στο νερό.

• Τα υψηλά σημεία βρασμού άζπου παρουσιάζουν τα

κατώτερα μέλη των αλκοολών σε σύγκριση με

θ δτους αιθέρες με ίδιες ή παραπλήσιες σχετικές μοριακές μάζες.μ ρ ς μ ζ ς

• Ο ασθενής όξινος χαρακτήρας του HF.

Συνέπειες δεσμού υδρογόνουΣυνέπειες δεσμού υδρογόνου

• Η μεγάλη αντοχή του ναϋλον.

λ δ δ• Η ελικοειδής δομή των πρωτεϊνών.

επιστροφήρ φή

Δεσμοί ιόντος διπόλουΔεσμοί ιόντος-διπόλου

Ε ίζ ξύ ό• Εμφανίζονται μεταξύ ενός κατιόντος (π.χ. Na+) ή ανιόντος (π.χ. Cl-) και ενός πολικού(π.χ. Cl ) και ενός πολικού μορίου (π.χ. Η2Ο ή ΝΗ3).

• Η ισχύς τους εξαρτάται από το χ ς ς ξ ρμέγεθος και το φορτίο του ιόντος καθώς και από το μέγεθος και τη δ λδιπολική ροπή του μορίου.

• Παραδείγματα τέτοιου είδους δ ώ λ ύδεσμών αποτελούν τα εφυδατωμένα ιόντα και τα σύμπλοκα ιόντασύμπλοκα ιόντα

Σχετική ισχύς διαμοριακών δυνάμεωνΣχετική ισχύς διαμοριακών δυνάμεων

Αναζήτηση του είδους των ηλεκτροστατικών δυνάμεων μεταξύ σωματιδίων

Συνέπειες των διαμοριακών δυνάμεων στις ιδιότητες των ουσιών

• Διαλυτότητα: Μία ουσία διαλύεται σε μία άλλη, όταν η ισχύς των διαμοριακών δ ά ύ ξύδυνάμεων που αναπτύσσονται μεταξύ διαλυμένης ουσίας και διαλύτη υπερβαίνει την αντίστοιχη αυτών των μορίων διαλύτη-την αντίστοιχη αυτών των μορίων διαλύτη-διαλύτη και διαλυμένης ουσίας-διαλυμένης ουσίας. ΄Ετσι, τα όμοια διαλύουν όμοια, ς , μ μ ,δηλαδή οι πολικές ενώσεις διαλύονται σε πολικούς διαλύτες (π.χ. αιθανόλη σε νερό) και οι μη πολικές σε μη πολικούς διαλύτες (π.χ. εξάνιο σε τετραχλωράνθρακα).

Συνέπειες των διαμοριακών δυνάμεων στις ιδιότητες των ουσιών

• Σημείο βρασμού: Για ενώσεις με ίδιο ή παραπλήσιο μοριακό βάρος όσο αυξάνειπαραπλήσιο μοριακό βάρος, όσο αυξάνει η ισχύς των διαμοριακών δυνάμεων τόσο αυξάνει και το σημείο βρασμού Π χ τοαυξάνει και το σημείο βρασμού. Π.χ. το σημείο βρασμού του Η2Ο (Mr=18) είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό του CH4(Mr=16).( r )