Dağılma Kuvvetleri – İş Sağlığı ve Güvenliği Tez Yaptırma – İSG – İş Sağlığı ve Güvenliği Tez Yaptırma Ücretleri
Dağılma Kuvvetleri (Van der Waals)
Moleküller arası kuvvetler elektrostatik etkileşimlerin sonucu olduğu için, polar olmayan moleküller arasında etkileşim olmaması beklenebilir. Ancak, polar olmayan maddelerin molekülleri arasında etkileşim olması gerektiğini bilirsiniz, çünkü bazıları aslında sıvı ve katıdır. Ayrıca hafif, polar olmayan bir molekül (ve dolayısıyla bir gaz) olan nitrojenin sıvılaştırılabileceğini de biliyorsunuz. Bu nedenle, bir tür etkileşimin mümkün olması gerekir.
Polar olmayan maddelerde olası moleküller arası etkileşimler, dağılım kuvvetleri olarak bilinir. Dağılım kuvvetleri, moleküllerde veya atomlarda bulunabilen geçici dipollerin sonucudur. Elektronlar sürekli hareket halinde olduklarından, herhangi bir anda bir molekül içinde geçici bir polar kovalent bağ gibi kısmen negatif ve kısmen pozitif olan bir alan olabilir.
Bir moleküldeki geçici dipol daha sonra yakındaki bir molekülde geçici bir dipole neden olabilir. Bu geçici dipoller arasındaki etkileşimler, dağılma kuvvetleri olarak bilinir. Bu etkileşimler yalnızca geçici dipollere bağlı olduğundan, dağılma kuvvetleri moleküller arası kuvvetlerin en zayıfı olarak kabul edilir. Bu geçici dipoller küçük mıknatıslar olarak düşünülebilir. Bir molekülün pozitif ucu, başka bir molekülün negatif ucunu çeker.
Bununla birlikte, dağılma kuvvetlerinin gücü, farklı maddeler arasında büyük ölçüde değişebilir. Dağılma kuvvetlerinin gücü, bir maddenin polarize edilebilirliğine bağlıdır. Bir maddenin polarize edilebilirliği, moleküldeki yük dağılımının ne kadar kolay değiştirilebileceğinin bir ölçüsüdür. Bir maddedeki elektronlar kolayca “etrafa itilirse”, o maddenin polarize olduğu söylenir.
Madde ne kadar polarize olursa, geçici dipollerin oluşma olasılığı o kadar yüksek olur ve dağılma kuvvetleri o kadar güçlü olur. Genel olarak, bir maddedeki elektron sayısı ile polarize edilebilirlik artar. Nötr bir maddede eşit sayıda elektron ve proton bulunduğundan ve protonlar kütleye katkıda bulunduğundan, molar kütle arttıkça dağılım kuvvetlerinin gücü artar.
Bunu göstermek için, 17. grup elementlerin, florin, klorin, bromin ve iyodin fazlarını düşünün. Bu elementlerin tümü, tek bir polar olmayan kovalent bağ ile birbirine bağlanmış iki benzer atomdan oluşur; bu nedenle, bu maddelerin tümü polar değildir. Halojenlerin en hafifi olan flor ve klor, hem oda sıcaklığında hem de tipik atmosfer basıncında gazlardır ve genellikle hafif, polar olmayan maddeler arasında var olan zayıf moleküller arası kuvvetleri yansıtır.
Brom ise oda sıcaklığında ve atmosfer basıncında bir sıvıdır. Bu, bromdaki moleküller arası kuvvetlerin gücünün daha yüksek olduğunu gösterir. Brom polar olmadığı için, sadece dağılma kuvvetleri mevcuttur, ancak bu dağılma kuvvetleri daha fazla elektron içerdiğinden klor ve flordan daha güçlüdür. Son olarak, daha da ağır olan iyot, oda sıcaklığında aslında katıdır. Brom buharlaşır ve iyot kolayca süblimleşir, bu da dağılım kuvvetlerinin genel zayıflığını yansıtır.
Dağılım kuvvetlerinin gücünü etkileyen daha az önemli bir faktör, bir molekülün şeklidir. Bir molekül ne kadar çok yayılırsa, dağılma kuvvetleri o kadar güçlü olur. Örneğin, n-heksan ve neoheksan (2,2-dimetilheksan), aynı molar kütleye sahip olmalarına ve dağılma kuvvetleri dışında ek etkileşimlere sahip olmalarına rağmen farklı kaynama noktalarına sahiptir.
N-heksanın daha yüksek kaynama noktası, molekülün dallanmış neoheksana kıyasla daha fazla yayılmış olduğu gerçeğini yansıtır. Genel bir kural olarak dallı izomerler, aynı kütlenin düz zincirli (dallanmamış) muadillerinden daha düşük kaynama noktalarına sahip olacaktır.
London kuvvetleri hangi moleküllerde görülür
London kuvvetleri polar moleküllerde görülür mü
Moleküller arası çekim kuvveti sıralaması
Polar moleküller arasında oluşan etkileşim
Bir iyon ile polar molekül arasında oluşan çekim kuvvetine ne denir
London kuvvetleri örnek
Moleküler arası çekim kuvveti en fazla
Van der Waals kuvvetleri sıralaması
Dipol-Dipol Etkileşimleri
Bir molekül polar kovalent bağlar içerdiğinde ve molekülün şekli genel bir kalıcı dipol ile sonuçlandığında, artık dipol-dipol etkileşimleri olabilir. Adından da anlaşılacağı gibi, dipol-dipol etkileşimleri, dipoller arasındaki etkileşimlerin sonucudur. Dipol-dipol etkileşimleri meydana geldiğinde, bir polar molekülün kısmen pozitif ucu, başka bir polar molekülün kısmen negatif ucu ile etkileşir. Dipol-dipol etkileşimlerinin olması için bir maddenin polar olması gerekir.
Dipol-dipol etkileşimleri dağılma kuvvetlerinden daha güçlüdür, bu nedenle iki madde benzer mol kütlelere sahipse ve bu nedenle dağılma kuvvetlerinin kuvveti benzer, ancak biri polar, diğeri polar değilse, o zaman polar molekülün moleküller arası kuvvetleri daha güçlü olacaktır.
Bu nedenle, polar molekülün, daha güçlü moleküller arası kuvvetlerle tutarlı fiziksel özellikler sergilemesi beklenir. Propan ve asetaldehit düşünün. Propan (C3H8) ve asetaldehitin (C2H4O) her ikisi de yaklaşık 44 g/mol olan molar kütlelere sahiptir. Bununla birlikte, propan oda sıcaklığında bir gazdır (dipol-dipol etkileşimi yoktur), asetaldehit ise oda sıcaklığı civarında bir kaynama noktasına sahiptir (dipol-dipol etkileşimi) ve bu nedenle soğuk bir odada sıvıdır.
Hidrojen bağı
Hidrojen bağı, alışılmadık derecede güçlü olan özel bir dipol-dipol etkileşimi türüdür ve bu nedenle kendi kategorisine alınacaktır. Hidrojen bağı, polar kovalent bağdaki bir hidrojen atomu ile oksijen (O), nitrojen (N) veya florin (F) üzerindeki bağlanmayan elektron çifti arasında var olan etkileşimdir. O-H ve N-H bağları içeren moleküllerde hidrojen bağının var olduğunu bilmelisiniz. HF’de hidrojen bağı da oluşur.
Hidrojen bağı alışılmadık derecede güçlüdür çünkü hidrojen atomları genellikle sadece 1 proton ve 1 elektrondan oluşur. Hidrojenin kısmen pozitif yüklü olduğu bir polar kovalent bağın parçası olduğunda, O, N veya F üzerindeki yalnız çift esasen çıplak bir proton ile etkileşime girer ve onunla güçlü bir şekilde etkileşime girebilir.
Hidrojen bağı nedeniyle, N-H ve O-H bağları içeren moleküller, alışılmadık derecede güçlü moleküller arası kuvvetlere sahip malzemelerle tutarlı fiziksel özellikler sergiler. Asetaldehit (C2H4O) ve etanol (C2H6O) arasındaki kaynama noktası farkını düşünün. Etanolde, oksijene doğrudan bağlı bir hidrojen atomu vardır ve bu, bir O-H bağı ile sonuçlanır. Asetaldehit ayrıca O ve H içermesine rağmen, O’ya bağlı H yoktur.
Asetaldehitteki tüm hidrojen atomları karbona bağlıdır. Asetaldehitin kaynama noktası 20°C’nin (68.4°F) hemen üzerindeyken etanolün kaynama noktası 78,4°C (173.1°F)’dir. Etanolün molar kütlesi sadece biraz daha büyüktür. Her iki malzeme de polardır ve dipol-dipol etkileşimleri sergileyebilir. Bununla birlikte, etanolün daha yüksek kaynama noktası, çok daha güçlü moleküller arası kuvvetleri yansıtır. Daha yüksek kaynama noktası, asetaldehitte bulunmayan etanolde bulunabilen hidrojen bağının sonucudur.
Bir iyon ile polar molekül arasında oluşan çekim kuvvetine ne denir London kuvvetleri hangi moleküllerde görülür London kuvvetleri örnek London kuvvetleri polar moleküllerde görülür mü Moleküler arası çekim kuvveti en fazla Moleküller arası çekim kuvveti sıralaması Polar moleküller arasında oluşan etkileşim Van der Waals kuvvetleri sıralaması
Son yorumlar