Πότε προκύπτουν οι δυνάμεις van der Waals;

Οι δυνάμεις Van der Waals είναι διαμοριακές δυνάμεις που προκύπτουν μεταξύ ουδέτερων μορίων ή μεταξύ ουδέτερων και φορτισμένων μορίων. Αυτές οι δυνάμεις είναι αποτέλεσμα των προσωρινών διακυμάνσεων στην κατανομή των ηλεκτρονίων των μορίων.

Οι τρεις κύριοι τύποι δυνάμεων van der Waals είναι:

- Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου: Αυτές οι δυνάμεις είναι οι πιο αδύναμοι από τους τρεις τύπους δυνάμεων van der Waals. Προκαλούνται από τις προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή των ηλεκτρονίων των μορίων. Όταν τα ηλεκτρόνια σε ένα μόριο μετακινούνται πιο κοντά στη μία πλευρά του μορίου, το μόριο γίνεται ελαφρώς θετικό από τη μία πλευρά και ελαφρώς αρνητική από την άλλη πλευρά. Αυτό δημιουργεί ένα προσωρινό δίπολο. Εάν ένα άλλο μόριο συμβαίνει να είναι κοντά, το θετικό τέλος του διπόλου μπορεί να προσελκύσει το αρνητικό τέλος του άλλου διπόλου και αντίστροφα. Αυτό το αξιοθέατο δημιουργεί μια δύναμη διασποράς του Λονδίνου.

- Δυνάμεις διπόλης: Αυτές οι δυνάμεις εμφανίζονται μεταξύ πολικών μορίων. Τα πολικά μόρια έχουν ένα μόνιμο δίπολο, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν θετικό τέλος και αρνητικό τέλος. Το θετικό τέλος ενός μορίου μπορεί να προσελκύσει το αρνητικό άκρο ενός άλλου μορίου και αντίστροφα. Αυτό το αξιοθέατο δημιουργεί μια δύναμη διπολικής-διπολικής.

- δεσμός υδρογόνου: Η δέσμευση υδρογόνου είναι ένας ειδικός τύπος δύναμης διπολικής διπόλης που συμβαίνει μεταξύ των μορίων που έχουν άτομο υδρογόνου συνδεδεμένο με άτομο αζώτου, οξυγόνου ή φθορίου. Αυτά τα άτομα υδρογόνου έχουν μερικό θετικό φορτίο και τα άτομα αζώτου, οξυγόνου και φθορίου έχουν μερικό αρνητικό φορτίο. Αυτό δημιουργεί μια ισχυρή δύναμη διπολικού-δίπολου μεταξύ των ατόμων υδρογόνου και των ατόμων, οξυγόνου ή φθορίου.

Οι δυνάμεις Van der Waals είναι σημαντικές σε μια ποικιλία βιολογικών διεργασιών, όπως η στοίβαξη των μορίων DNA στον πυρήνα και η αναδίπλωση των πρωτεϊνών. Είναι επίσης σημαντικές στις ιδιότητες των υλικών, όπως η σκληρότητα και η δύναμη των στερεών και το ιξώδες των υγρών.