LCH 2 Zajęcia nr 13 Oddziaływania międzycząsteczkowe. 1

LCH 2 Zajęcia nr 13
Oddziaływania międzycząsteczkowe.
1. Oddziaływania międzycząsteczkowe powodują powstawanie większych struktur
tzw. asocjatów, oraz w stanie stałym odpowiadają za powstawanie kryształów cząsteczkowych. W
zależności od rodzaju oddziaływania struktury te są mniej lub
bardziej trwałe.
a. Struktura asocjacyjna HF
b. Struktura kryształu lodu
2. Wiązanie wodorowe – jest najsilniejszym pojedynczym oddziaływaniem międzycząsteczkowym,
można je traktowad jako szczególny przypadek wiązania koordynacyjnego (donorowoakceptorowego). Cząsteczki pomiędzy którymi może byd tworzone wiązanie wodorowe zawierają
ugrupowania X-H gdzie X to atom pierwiastka silnie elektroujemnego (posiadającego wolną parę
elektronową) np. N, O, S, F, Cl, Br. W takim ugrupowaniu następuje nagromadzenie się
cząstkowego ładunku ujemnego na atomie
X i jednocześnie cząstkowego ładunku dodatniego na atomie wodoru. Posiadający dodatni
ładunek cząstkowy atom wodoru oddziałuje z wolną parą elektronową atomu X drugiej
cząsteczki:
X-H ----X-H
F
H
F
H
Liczba tworzonych wiązao wodorowych przez dany atom nie może byd większa od liczby wolnych
par elektronowych posiadanych przez atom X
Tworzenie wiązao wodorowych jest „odpowiedzialne” za tworzenie struktur asocjacyjnych wody,
alkoholi, czy kwasów karboksylowych.
Związki tworzące wiązanie wodorowe posiadają wysoką temperaturę wrzenia.
3. Oddziaływanie dipol-dipol – jest dużo słabsze od wiązania wodorowego, występuje pomiędzy
cząsteczkami polarnymi (będącymi dipolami), w stanie ciekłym cząsteczki te mogą łączyd się w
większe struktury na zasadzie „plus do minusa i minus do plusa”.
4. Siły van del Waalsa – oddziaływania między cząsteczkami nie będącymi dipolami – są bardzo
słabe – przypuszczalnie powstają na skutek deformacji chmur elektronowych atomów lub
cząsteczek. W przypadku cząsteczek niewielkich siły te są prawie niemierzalne, jednak w
przypadku gdy cząsteczka jest bardzo duża to wpływ wielu pojedynczych oddziaływao daje
sumaryczni e wyraźny efekt, np. oddziaływanie pomiędzy warstwami w sieci krystalicznej grafitu.
5. Wpływ sił międzycząsteczkowych na właściwości fizyczne związku
a. Związki o dużej lotności mają niską temperaturę wrzenia, związki o małej lotności wysoką
temperaturę wrzenia
b. Lotnośd związków zależy od masy i polarności cząsteczek –
Porównując różne cząsteczki o podobnej polarności – im większa masa tym
trudniej przejśd cząsteczkom w stan lotny:
np.: Cl2 – gaz; Br2 – ciecz; I2 – lotne ciało stałe
Porównując cząsteczki o różnej polarności ma ona zdecydowanie większy wpływ
na lotnośd niż masa
np.:
woda – duża polarnośd, wysoka temperatura wrzenia
siarkowodór – niewielka polarnośd niska temperatura wrzenia
metan – niepolarna , bardzo niska temperatura topnienia
c. Rozpuszczalnośd w rozpuszczalnikach
Związki polarne rozpuszczają się w rozpuszczalnikach polarnych.
Związki niepolarne rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych.