القطبية وقوى فان دير فالس
| English | العربية |
|---|---|
| intermolecular force/ˌɪntəməˈlekjʊlə fɔːs/ | قوة بين جزيئية |
| dipole/ˈdaɪpəʊl/ | ثنائي القطب |
| polar/ˈpəʊlə/ | قطبي |
| non-polar/nɒn ˈpəʊlə/ | غير قطبي |
| van der Waals' forces/ˈvændɜː wɑːlz ˈfɔːsɪz/ | قوى فان دير فالس |
| London dispersion/ˈlʌndn dɪˈspɜːʃn/ | تشتت لوندون |
لماذا تتجاذب بعض الجزيئات معاً
- القوى بين الجزيئية تعمل بين الجزيئات.
- هي أضعف بكثير من الروابط داخل المواد.
- تبدأ هذه القوى بـ قطبية الرابطة.
مختبر القطبية وقوى التفاعل بين الجزيئات
صنّف الجزيئات حسب السمة التي تحكم التجاذبات.
مقارنة بالروابط داخل المواد، قوى التفاعل بين الجزيئات هي:
قوى التفاعل بين الجزيئات (بين الجزيئات) أضعف بكثير من الروابط الأيونية أو التساهمية أو الفلزية داخل المواد.
أضعف قوى التفاعل بين الجزيئات، الموجودة بين جميع الجزيئات، هي قوى فان دير فالس (لوندن) ______.
تحدث بسبب ثنائيات القطب المؤقتة المستحثة.
القطبية والأقطاب الثنائية
- عندما ترتبط ذرتان مختلفتان في الكهربية السالبة، تستقر الإلكترونات أقرب إلى الأكثر كهربية سالبة.
- هذا يولد قطب ثنائي: طرف سالب قليلاً ($\delta-$)، والطرف الآخر موجب قليلاً ($\delta+$).
- إذا لم تلغِ الأقطاب الثنائية بعضها، يكون الجزيء قطبياً؛ وإذا ألغت بعضها بالتناظر (مثل $\text{CO}_2$)، يكون غير قطبي.
تزداد الكهربية السالبة عبر الدورة وتنخفض عبر المجموعة؛ الفلور هو الأعلى
الرابطة القطبية تحتوي على:
التشارك غير المتكافئ للإلكترونات يعطي ثنائي قطب: δ− عند الطرف الأكثر كهروسلبية، δ+ عند الطرف الآخر.
CO₂ غير قطبي رغم أن روابطه قطبية لأن:
CO₂ خطي ومتماثل، لذا يتجه ثنائي قطبي الرابطة في اتجاهين متعاكسين ويُلغيان بعضهما.
طابق كل قوة بما تمثلها.
قوى التفاعل بين الجزيئات، من الأضعف للأقوى: فان دير فالس، ثنائي القطب الدائم، الرابطة الهيدروجينية.
قوى فان دير فالس
- قوى فان دير فالس هو الاسم العام للقوى بين الجزيئية. ونوعان:
- تشتت لندن (قطب ثنائي لحظي محفز): أقطاب ثنائية مؤقتة ناتجة عن حركة الإلكترونات؛ تعمل بين جميع الجزيئات وتصبح أقوى كلما زاد عدد الإلكترونات."
- ثابت ثنائي القطب–ثابت ثنائي القطب: بين الجزيئات التي تكون قطبية دائمًا.
قطبية عابرة تحفز واحدة في الجار — قوة تشتت لندن بين جميع الجزيئات
تزداد قوى لوندن التشتت قوة عندما يحتوي الجزيء على:
الإلكترونات الأكبر تعطي ثنائيات قطب لحظية أكبر، لذا تكون قوى لوندن (التشتت) أقوى.
جزيئات أكبر، قوى أقوى
- تزداد قوى فان دير فال قوةً مع زيادة عدد الإلكترونات (حجم الجزيء).
- ولهذا السبب ترتفع نقاط الغليان عند النزول في السلسلة المتجانسة للألكانات.
لقد فهمت الأمر
- القوى بين الجزيئية أضعف من الروابط داخل المواد.
- الرابطة القطبية لها طرفا $\delta-$ و$\delta+$؛ الجزيء يكون قطبيًا إذا كانت أقطابه لا تلغي بعضها ($\text{CO}_2$ يلغي → غير قطبي).
- تشتت لندن يعمل بين جميع الجزيئات (أقوى مع المزيد من الإلكترونات)؛ قطبية دائمة–قطبية دائمة تعمل بين الجزيئات القطبية.