Τι είναι οι δυνάμεις London; χημεία γ λυκείου

 Οι δυνάμεις London, γνωστές και ως δυνάμεις διασποράς, αποτελούν ένα είδος διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ όλων των μορίων, είτε είναι πολικά είτε μη πολικά. Αυτές οι δυνάμεις οφείλονται σε στιγμιαίες ανισοκατανομές του ηλεκτρονιακού νέφους γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου.

Χαρακτηριστικά των δυνάμεων London:

• Στιγμιαία: Δεν είναι σταθερές, αλλά εμφανίζονται και εξαφανίζονται συνεχώς λόγω της τυχαίας κίνησης των ηλεκτρονίων.

• Ασθενείς: Είναι οι ασθενέστερες από όλες τις διαμοριακές δυνάμεις.

• Επαγωγικές: Ένα στιγμιαίο δίπολο σε ένα μόριο μπορεί να προκαλέσει την εμφάνιση ενός αντίθετου διπόλου σε ένα γειτονικό μόριο, ενισχύοντας έτσι την έλξη μεταξύ τους.

• Αύξονται με την αύξηση του μεγέθους του μορίου: Όσο μεγαλύτερο είναι το μόριο, τόσο περισσότερα ηλεκτρόνια έχει και τόσο πιο εύκολα μπορεί να δημιουργηθούν στιγμιαία δίπολα.

Ισχύς των δυνάμεων London:

Η ισχύς των δυνάμεων London εξαρτάται από:

• Το μέγεθος του μορίου: Όσο μεγαλύτερο το μόριο, τόσο ισχυρότερες οι δυνάμεις London.

• Την επιφάνεια επαφής των μορίων: Όσο μεγαλύτερη η επιφάνεια επαφής, τόσο ισχυρότερες οι δυνάμεις.

• Τη θερμοκρασία: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι δυνάμεις London γίνονται πιο αισθητές, καθώς η θερμική ενέργεια που τείνει να διασπάσει τα μόρια είναι μικρότερη.

Συνέπειες των δυνάμεων London:

• Σημεία βρασμού και τήξης: Τα μόρια με ισχυρότερες δυνάμεις London έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού και τήξης, καθώς χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να ξεπεραστούν αυτές οι δυνάμεις και να αλλάξει η κατάσταση της ύλης.

• Ισχύς διαλυτών: Οι ουσίες με ισχυρότερες δυνάμεις London τείνουν να είναι πιο διαλυτές σε μη πολικούς διαλύτες.

• Σκληρότητα: Τα στερεά με ισχυρότερες δυνάμεις London είναι συνήθως πιο σκληρά.

• Ισχύς επιφανειακής τάσης: Οι υγροποιημένα αέρια με ισχυρότερες δυνάμεις London έχουν μεγαλύτερη επιφανειακή τάση.

Παραδείγματα:

• Αλογόνα: Το ιώδιο (I₂) έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από το χλώριο (Cl₂) λόγω των ισχυρότερων δυνάμεων London που αναπτύσσονται μεταξύ των μεγαλύτερων ατόμων του ιωδίου.

• Άλκανια: Τα αλκάνια με μεγαλύτερη μοριακή μάζα έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού λόγω των ισχυρότερων δυνάμεων London.

Τι είναι ο δεσμός υδρογόνου; χημεία γ λυκείου

Δεσμός Υδρογόνου: Η Ισχυρή Διαμοριακή Δύναμη

Τι είναι ο δεσμός υδρογόνου;

Ο δεσμός υδρογόνου είναι ένας ειδικός τύπος διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου (H) ενός μορίου και ενός ηλεκτραρνητικού ατόμου (όπως οξυγόνο O, άζωτο N ή φθόριο F) ενός άλλου μορίου. Είναι πολύ ισχυρότερος από τις συνηθισμένες διαμοριακές δυνάμεις, αλλά ασθενέστερος από τους χημικούς δεσμούς.

Πώς σχηματίζεται;

• Ηλεκτραρνητικότητα: Το άτομο υδρογόνου, που έχει χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα, έλκεται από το άτομο υψηλής ηλεκτραρνητικότητας (O, N ή F) ενός άλλου μορίου.
• Μερικά φορτία: Αυτό δημιουργεί ένα μερικό θετικό φορτίο (δ+) στο άτομο του υδρογόνου και ένα μερικό αρνητικό φορτίο (δ-) στο ηλεκτραρνητικό άτομο.
• Ηλεκτροστατική έλξη: Η έλξη μεταξύ του μερικού θετικού φορτίου του υδρογόνου και του μερικού αρνητικού φορτίου του άλλου ατόμου δημιουργεί τον δεσμό υδρογόνου.

Παραδείγματα

• Νερό (H₂O): Στο νερό, τα άτομα υδρογόνου ενός μορίου έλκονται από τα άτομα οξυγόνου άλλων μορίων νερού.
• Αμμωνία (NH₃): Τα άτομα υδρογόνου της αμμωνίας μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με άτομα αζώτου άλλων μορίων αμμωνίας.
• Φθοροϋδρογόνο (HF): Τα μόρια του φθοροϋδρογόνου σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους.

Ισχύς και Συνέπειες

• Ισχυρή δύναμη: Οι δεσμοί υδρογόνου είναι πολύ ισχυρότεροι από τις άλλες διαμοριακές δυνάμεις, αλλά πολύ ασθενέστεροι από τους χημικούς δεσμούς.
• Υψηλά σημεία βρασμού και τήξης: Οι ουσίες που σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου έχουν συνήθως υψηλότερα σημεία βρασμού και τήξης από τις ουσίες με παρόμοια μοριακή μάζα αλλά χωρίς δεσμούς υδρογόνου.
• Υψηλή επιφανειακή τάση: Το νερό, λόγω των ισχυρών δεσμών υδρογόνου, έχει υψηλή επιφανειακή τάση, που του επιτρέπει να σχηματίζει σταγόνες.
• Διαλυτότητα: Οι ουσίες που σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου διαλύονται καλά σε πολικούς διαλύτες, όπως το νερό.

Τι ονομάζουμε δυνάμεις διπόλου διπόλου χημεία γ λυκείου

 

Δυνάμεις Διπόλου-Διπόλου: Η Έλξη μεταξύ Πολικών Μορίων

Τι είναι οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου;

Οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου είναι ένας τύπος διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ πολικών μορίων. Ένα πολικό μόριο είναι ένα μόριο όπου η κατανομή του ηλεκτρονιακού νέφους είναι ασύμμετρη, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται μερικά θετικά και μερικά αρνητικά φορτία σε διαφορετικά σημεία του μορίου. Αυτή η ανισοκατανομή φορτίου δημιουργεί ένα ηλεκτρικό δίπολο.

Πώς λειτουργούν;