Υπάρχουν δυνάμεις έλξης μεταξύ των σωματιδίων σε ένα αέριο;
Εδώ είναι γιατί:
* Τα σωματίδια αερίου είναι πολύ μακριά: Η μέση απόσταση μεταξύ των σωματιδίων αερίου είναι πολύ μεγαλύτερη από την απόσταση μεταξύ των σωματιδίων σε υγρά ή στερεά. Αυτό σημαίνει ότι οι ελκυστικές δυνάμεις είναι σημαντικά ασθενέστερες.
* Υψηλή κινητική ενέργεια: Τα σωματίδια αερίου έχουν υψηλή κινητική ενέργεια, η οποία τους επιτρέπει να ξεπεράσουν τις αδύναμες ελκυστικές δυνάμεις και να κινούνται ελεύθερα.
* Ιδανικό αέριο έναντι πραγματικού αερίου: Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο δεν αναλαμβάνει διαμοριακές δυνάμεις. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, όλα τα αέρια έχουν κάποιο επίπεδο διαμοριακής έλξης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά αερίου σε υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία, όπου οι ενδομοριακές δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές.
Τύποι δυνάμεων van der waals:
* Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου: Αυτοί είναι ο ασθενέστερος τύπος δύναμης van der Waals και εμφανίζονται λόγω προσωρινών διακυμάνσεων στην κατανομή ηλεκτρονίων γύρω από τα άτομα.
* Δυνάμεις διπόλης: Αυτά συμβαίνουν μεταξύ πολικών μορίων που έχουν μόνιμα δίπολα.
* δεσμός υδρογόνου: Πρόκειται για έναν ειδικό τύπο αλληλεπίδρασης διπολικής-διπόλης που συμβαίνει όταν ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθόριο. Είναι ο ισχυρότερος τύπος δύναμης van der Waals.
Ενώ οι δυνάμεις έλξης μεταξύ σωματιδίων αερίου είναι αδύναμες, εξακολουθούν να είναι σημαντικές για την εξήγηση ορισμένων από τις ιδιότητες των αερίων, όπως:
* συμπύκνωση: Όταν μειώνεται η θερμοκρασία ενός αερίου, η κινητική ενέργεια των σωματιδίων μειώνεται, επιτρέποντας στις αδύναμες ελκυστικές δυνάμεις να τις τραβήξουν πιο κοντά και να σχηματίσουν ένα υγρό.
* απόκλιση από την ιδανική συμπεριφορά αερίου: Σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες, οι διαμοριακές δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές, προκαλώντας την αποκλίνουσα από τον ιδανικό νόμο για το αέριο.
Συνοπτικά, ενώ τα σωματίδια αερίου χαρακτηρίζονται κυρίως από την υψηλή κινητική τους ενέργεια και την ελευθερία της κίνησης, εξακολουθούν να υπάρχουν αδύναμες ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους που παίζουν ρόλο στη συμπεριφορά τους.
