Полярность и силы Ван-дер-Ваальса
Введено| English | Значение |
|---|---|
| intermolecular force/ˌɪntəməˈlekjʊlə fɔːs/ | межмолекулярные взаимодействия |
| dipole/ˈdaɪpəʊl/ | диполь |
| polar/ˈpəʊlə/ | полярный |
| non-polar/nɒn ˈpəʊlə/ | неполярный |
| van der Waals' forces/ˈvændɜː wɑːlz ˈfɔːsɪz/ | ван-дер-ваальсовы силы |
| London dispersion/ˈlʌndn dɪˈspɜːʃn/ | силы Лондона (дисперсионные взаимодействия) |
Почему некоторые молекулы слипаются
- Межмолекулярные силы действуют между молекулами.
- Они значительно слабее, чем связи внутри веществ.
- Они начинаются с полярности связи.
Лабораторная работа: Полярность и межмолекулярные взаимодействия
Классифицируйте молекулы по признаку, определяющему притяжение между ними.
По сравнению с химическими связями внутри веществ, межмолекулярные взаимодействия:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Межмолекулярные взаимодействия (между молекулами) значительно слабее ионных, ковалентных или металлических связей внутри веществ.
Самые слабые межмолекулярные взаимодействия, присутствующие между всеми молекулами, — это ван-дер-ваальсовы (лондоновские) ______ силы.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Вызваны временными индуцированными диполями.
Полярность и диполи
- Когда два атома с разной электроотрицательностью образуют связь, электроны смещаются ближе к более электроотрицательному.
- Это создает диполь: один конец слегка отрицательный ($\delta-$), другой слегка положительный ($\delta+$).
- Если диполи не компенсируют друг друга, молекула полярна; если они компенсируются симметрией (как в $\text{CO}_2$), она неполярна.
Электроотрицательность растет по периоду и уменьшается по группе; фтор имеет самое высокое значение
Полярная связь имеет:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Неравномерное распределение электронов создаёт диполь: δ− у более электроотрицательного атома, δ+ — у другого.
CO₂ является неполярной молекулой, хотя его связи полярны, потому что:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
CO₂ линейна и симметрична, поэтому два диполя связей направлены в противоположные стороны и компенсируют друг друга.
Соотнесите каждую силу с её определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Межмолекулярные взаимодействия от самых слабых к самым сильным: ван-дер-ваальсовы, взаимодействие постоянных диполей, водородная связь.
Силы Ван-дер-Ваальса
- Силы Ван-дер-Ваальса — общее название межмолекулярных сил. Два типа:
- Лондоновские дисперсионные (мгновенный диполь–индуцированный диполь): кратковременные диполи из-за движения электронов; действуют между всеми молекулами и становятся сильнее при большем числе электронов."
- постоянный диполь–постоянный диполь: между молекулами, которые всегда полярны.
Временный диполь индуцирует диполь в соседней молекуле — дисперсионные силы Лондона между всеми молекулами
Силы Лондона усиливаются, когда молекула имеет:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Большее число электронов приводит к возникновению больших мгновенных диполей, поэтому силы Лондона (дисперсионные) становятся сильнее.
Большие молекулы, более сильные связи
- Силы Ван-дер-Ваальса становятся сильнее с ростом числа электронов (размера молекулы).
- Именно поэтому температуры кипения повышаются при переходе вниз по гомологическому ряду алканов.
Вы поняли
- межмолекулярные взаимодействия слабее, чем связи внутри веществ
- полярная связь имеет $\delta-$ и $\delta+$ полюсы; молекула является полярной, если её диполи не компенсируют друг друга ($\text{CO}_2$ компенсируется → неполярная)
- Дисперсионные силы Лондона действуют между всеми молекулами (сильнее при большем числе электронов); диполь-дипольное взаимодействие действует между полярными молекулами