Ποιες δυνάμεις διαχωρίζουν συνήθως τα μόρια;
1. Διαμοριακές δυνάμεις: Αυτές είναι σχετικά αδύναμες δυνάμεις που συγκρατούν τα μόρια σε μια συμπυκνωμένη φάση (υγρό ή στερεό). Όταν ξεπεραστούν αυτές οι δυνάμεις, τα μόρια διαχωρίζονται. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:
* Van der Waals Δυνάμεις: Αυτές είναι οι ασθενέστερες διαμοριακές δυνάμεις και είναι υπεύθυνες για τη συγκράτηση μη πολικών μορίων μαζί. Περιλαμβάνουν τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου και τις αλληλεπιδράσεις διπόλης διπόλης.
* δεσμός υδρογόνου: Ένας ισχυρότερος τύπος αλληλεπίδρασης διπολικού-δίπολου που περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου που συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθόριο.
* Ιονικές δυνάμεις: Αυτά περιλαμβάνουν την ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των αντιθέτων φορτισμένων ιόντων σε μια ιοντική ένωση.
2. Θερμική ενέργεια: Αυτή είναι η ενέργεια που σχετίζεται με την τυχαία κίνηση των μορίων. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια κινούνται ταχύτερα και συγκρούονται συχνότερα, ξεπερνώντας τις διαμοριακές δυνάμεις που τις συγκρατούν.
Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής κατανομή του τρόπου με τον οποίο οι δυνάμεις αυτές λειτουργούν για να διαχωρίσουν τα μόρια:
* Van der Waals Δυνάμεις: Αυτές οι δυνάμεις είναι προσωρινές και κυμαίνονται με βάση την κίνηση των ηλεκτρονίων. Όταν τα μόρια κινούνται πιο κοντά, τα σύννεφα ηλεκτρονίων τους απωθούν μεταξύ τους, δημιουργώντας προσωρινά δίπολα που προσελκύουν τα μόρια. Ωστόσο, αυτά τα αξιοθέατα είναι αδύναμα και εύκολα ξεπεραστούν με θερμική ενέργεια.
* δεσμός υδρογόνου: Αυτή η ισχυρή αλληλεπίδραση διπολικού-δίπολου συμβαίνει όταν ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο. Το άτομο υδρογόνου γίνεται εν μέρει θετικό και προσελκύει το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο ηλεκτροαρνητικό άτομο ενός άλλου μορίου. Η δέσμευση υδρογόνου είναι ισχυρότερη από τις δυνάμεις van der Waals, αλλά εξακολουθεί να είναι ασθενέστερη από τους ομοιοπολικούς δεσμούς μέσα σε ένα μόριο.
* Ιονικές δυνάμεις: Η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων ιόντων είναι ισχυρή, κρατώντας τις ιοντικές ενώσεις μαζί σε δομή πλέγματος. Για να διαχωριστούν αυτά τα ιόντα, απαιτείται σημαντική ενέργεια, συνήθως με τη μορφή θερμότητας ή πολικού διαλύτη.
* Θερμική ενέργεια: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια κερδίζουν κινητική ενέργεια, δονείται πιο έντονα και κινούνται ταχύτερα. Αυτή η αυξημένη κίνηση μπορεί να ξεπεράσει τις ελκυστικές δυνάμεις που τις συγκρατούν, οδηγώντας σε αλλαγή κατάστασης από στερεό σε υγρό ή από υγρό σε αέριο.
Συνοπτικά: Οι δυνάμεις που διαχωρίζουν τα μόρια είναι κατά κύριο λόγο διαμοριακές δυνάμεις και θερμική ενέργεια. Η δύναμη αυτών των δυνάμεων καθορίζει την ενέργεια που απαιτείται για τον διαχωρισμό των μορίων, τα οποία τελικά επηρεάζουν τις φυσικές ιδιότητες της ουσίας (σημείο τήξης, σημείο βρασμού κ.λπ.).
