Τι εξηγεί τις δυνάμεις που ενεργούν σε πολικά μόρια;
1. Διπολικές αλληλεπιδράσεις:
* Τα πολικά μόρια έχουν θετικό και αρνητικό τέλος λόγω της άνισης κοινής χρήσης των ηλεκτρονίων.
* Αυτές οι αντίθετες χρεώσεις προσελκύουν ο ένας τον άλλον, δημιουργώντας μια δύναμη διπολικής-δίπολης.
* Αυτή η δύναμη είναι ισχυρότερη από τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου αλλά ασθενέστερη από τους δεσμούς υδρογόνου.
* Διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό των φυσικών ιδιοτήτων των πολικών μορίων, όπως τα σημεία τήξης και βρασμού.
2. Δεσμός υδρογόνου:
* Ένας ειδικός τύπος αλληλεπίδρασης διπολικού-δίπολου που εμφανίζεται μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθοριοειδές) και ένα ζεύγος ηλεκτρονίων στο παρακείμενο μόριο.
* Αυτή η αλληλεπίδραση είναι πολύ ισχυρότερη από τις τυπικές αλληλεπιδράσεις διπολικής διπόλης λόγω της υψηλής διαφοράς ηλεκτροαρνητικότητας και του μικρού μεγέθους του υδρογόνου.
* Παίζει κρίσιμο ρόλο στη δομή και τις ιδιότητες του νερού, των πρωτεϊνών και του DNA.
3. Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (LDF):
* Παρουσιάζεται σε όλα τα μόρια, αλλά ιδιαίτερα σημαντικά για τα μη πολικά μόρια.
* Εμφανίζονται λόγω προσωρινών διακυμάνσεων στην κατανομή ηλεκτρονίων, δημιουργώντας προσωρινά διπόλια.
* Αυτά τα προσωρινά δίπολα προκαλούν δίπολα σε γειτονικά μόρια, οδηγώντας σε αδύναμα αξιοθέατα.
* Παρόλο που είναι αδύναμοι, οι LDF γίνονται πιο σημαντικές σε μεγαλύτερα μόρια λόγω του αυξημένου μεγέθους του νέφους ηλεκτρονίων και του μεγαλύτερου δυναμικού για προσωρινές διακυμάνσεις.
Εκτός από αυτές τις πρωτογενείς δυνάμεις:
* αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπόλης: Εμφανίζονται όταν ένα ιόν αλληλεπιδρά με ένα πολικό μόριο. Αυτό είναι σημαντικό σε λύσεις όπου τα ιόντα διαλύονται σε πολικούς διαλύτες όπως το νερό.
* αλληλεπιδράσεις διπόλης που προκαλούνται από διπό: Εμφανίζονται όταν ένα πολικό μόριο προκαλεί προσωρινή διπόλου σε ένα μη πολικό μόριο.
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Η αντοχή των διαμοριακών δυνάμεων καθορίζεται από την πολικότητα του μορίου και την ικανότητά του να σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου.
* Τα πολικά μόρια έχουν γενικά υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού λόγω ισχυρότερων ενδομοριακών δυνάμεων.
* Οι ενδομοριακές δυνάμεις διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στις φυσικές ιδιότητες των ουσιών όπως η διαλυτότητα, το ιξώδες και η επιφανειακή τάση.
Η κατανόηση αυτών των δυνάμεων είναι απαραίτητη για την εξήγηση της συμπεριφοράς και των ιδιοτήτων των μορίων σε διάφορα χημικά και βιολογικά συστήματα.
