Starpmolekulārie spēki pret molekulārajiem spēkiem
Starpmolekulārie spēki
Starpmolekulārie spēki ir spēki starp blakus esošām molekulām, atomiem vai citām daļiņām. Tie var būt pievilcīgi vai atgrūdoši spēki. Pievilcīgi starpmolekulārie spēki satur vielas kopā, un tāpēc tie ir svarīgi, lai iegūtu beztaras materiālu. Starp visām molekulām ir starpmolekulārie spēki, un daži no šiem spēkiem ir vāji, bet daži ir spēcīgi. Pastāv dažādi starpmolekulāro spēku veidi, kā norādīts tālāk.
• Ūdeņraža saite
• Jonu-dipola spēki
• Dipols-dipols
• Jonu izraisīts dipols
• Dipola izraisīts dipols
• Londona/ izkliedes spēki
Kad ūdeņradis ir pievienots elektronnegatīvam atomam, piemēram, fluoram, skābeklim vai slāpeklim, rodas polāra saite. Elektronegativitātes dēļ saitē esošie elektroni tiks vairāk piesaistīti elektronegatīvajam atomam, nevis ūdeņraža atomam. Tāpēc ūdeņraža atoms iegūs daļēju pozitīvu lādiņu, savukārt elektronnegatīvāks atoms iegūs daļēju negatīvu lādiņu. Kad divas molekulas ar šādu lādiņu atdalīšanu atrodas blakus, starp ūdeņradi un negatīvi lādēto atomu būs pievilkšanās spēks. Šī pievilcība ir pazīstama kā ūdeņraža saite. Dažās molekulās elektronegativitātes atšķirību dēļ var būt lādiņu atdalīšanās. Tāpēc šīm molekulām ir dipols. Kad jons atrodas tuvumā, starp jonu un pretēji lādētu molekulas galu veidojas elektrostatiskā mijiedarbība, ko sauc par jonu-dipola spēkiem. Dažreiz, kad vienas molekulas pozitīvais gals un citas molekulas negatīvais gals atrodas tuvu, starp abām molekulām veidojas elektrostatiskā mijiedarbība. To sauc par dipola dipola mijiedarbību. Ir dažas simetriskas molekulas, piemēram, H2, Cl2, kur nav lādiņu atdalīšanas. Tomēr elektroni šajās molekulās pastāvīgi pārvietojas. Tātad molekulā var notikt tūlītēja lādiņa atdalīšanās, ja elektrons virzās uz vienu molekulas galu. Galam ar elektronu būs īslaicīgi negatīvs lādiņš, bet otram galam būs pozitīvs lādiņš. Šie pagaidu dipoli var izraisīt dipolu blakus molekulā, un pēc tam var rasties mijiedarbība starp pretējiem poliem. Šāda veida mijiedarbība ir pazīstama kā momentāna dipola izraisīta dipola mijiedarbība. Un tas ir Van der Vālsa spēku veids, kas atsevišķi tiek dēvēts par Londonas izkliedes spēkiem.
Iekšmolekulārie spēki
Tie ir spēki starp molekulas vai savienojuma atomiem. Tie saista atomus viens ar otru un notur molekulu, nesalaužot. Ir trīs veidu iekšmolekulārie spēki, piemēram, kovalentā, jonu un metāliskā saite.
Kad divi atomi ar līdzīgu vai ļoti zemu elektronegativitātes starpību reaģē kopā, tie veido kovalento saiti, daloties elektronos. Turklāt atomi var iegūt vai zaudēt elektronus un veidot attiecīgi negatīvas vai pozitīvas lādētas daļiņas. Šīs daļiņas sauc par joniem. Starp joniem notiek elektrostatiskā mijiedarbība. Jonu saite ir pievilcīgais spēks starp šiem pretēji lādētajiem joniem. Metāli savos ārējos apvalkos atbrīvo elektronus, un šie elektroni ir izkliedēti starp metāla katjoniem. Tāpēc tie ir pazīstami kā delokalizētu elektronu jūra. Elektrostatisko mijiedarbību starp elektroniem un katjoniem sauc par metālisku saiti.
Kāda ir atšķirība starp starpmolekulāriem un iekšmolekulāriem spēkiem?
• Starpmolekulārie spēki veidojas starp molekulām un iekšmolekulārie spēki veidojas molekulā.
• Iekšmolekulārie spēki ir daudz spēcīgāki, salīdzinot ar starpmolekulāriem spēkiem.
• Kovalentās, jonu un metāliskās saites ir iekšmolekulāro spēku veidi. Dipola-dipols, dipola izraisīts dipols, dispersijas spēki, ūdeņraža saite ir daži no starpmolekulāro spēku piemēriem.
