Ero Van der Waalsin ja vety sidosten välillä

Van der Waals vs vety sidokset

Van der Waals -voimat ja vety sidokset ovat molekyylien välisiä nähtävyyksiä molekyylien välillä. Jotkut molekyylien väliset voimat ovat vahvempia ja toiset heikkoja. Nämä sidokset määräävät molekyylien käyttäytymisen.

Van der Waals -joukot

Molekyylien välisen vetovoiman vuoksi tulisi olla varauksen erottelu. On joitain symmetrisiä molekyylejä, kuten H2, Cl2, joissa ei ole varauserotuksia. Elektroneja kuitenkin liikkuu jatkuvasti näissä molekyyleissä. Siksi molekyylissä voi olla välitön varauserottelu, jos elektroni liikkuu kohti molekyylin toista päätä. Elektronin päässä on negatiivinen varaus väliaikaisesti, kun taas toisessa päässä on positiivinen varaus. Nämä väliaikaiset dipolit voivat indusoida dipolin naapurimolekyylissä ja sen jälkeen vuorovaikutus vastakkaisten napojen välillä voi tapahtua. Tällainen vuorovaikutus tunnetaan indusoituna dipolin aiheuttamana dipolin vuorovaikutuksena. Lisäksi voi olla vuorovaikutuksia pysyvän dipolin ja indusoidun dipolin välillä tai kahden pysyvän dipolin välillä. Kaikki nämä molekyylien väliset vuorovaikutukset tunnetaan Van der Waals -voimina.

Vety sidokset

Kun vety on kiinnitetty elektronegatiiviseen atomiin, kuten fluori, happi tai typpi, seurauksena on polaarinen sitoutuminen. Elektronegatiivisuuden takia sidoksen elektronit vetoavat enemmän elektronegatiiviseen atomiin kuin vetyatomiin. Siksi vetyatomi saa positiivisen varauksen osittain, kun taas enemmän sähköä negatiivinen atomi saa negatiivisen varauksen osittain. Kun kaksi molekyyliä, joilla on tämä varauserotus, ovat lähellä, vedyn ja negatiivisesti varautuneen atomin välillä on vetovoima. Tämä vetovoima tunnetaan vedyn sidoksena. Vety sidokset ovat suhteellisen vahvempia kuin muut dipoli-vuorovaikutukset, ja ne määräävät molekyylin käyttäytymisen. Esimerkiksi vesimolekyyleillä on molekyylien välinen vety-sidos. Yksi vesimolekyyli voi muodostaa neljä vety sidosta toisen vesimolekyylin kanssa. Koska hapnolla on kaksi yksinäistä paria, se voi muodostaa kaksi vety sidosta positiivisesti varautuneella vedyllä. Sitten kaksi vesimolekyyliä voidaan kutsua dimeriksi. Jokainen vesimolekyyli voi sitoutua neljän muun molekyylin kanssa vedyn sitoutumiskyvyn vuoksi. Tämä johtaa veden korkeampaan kiehumispisteeseen, vaikka vesimolekyylin molekyylipaino on pieni. Siksi vety sidosten katkaisemiseen tarvittava energia kaasumaiseen vaiheeseen on suuri. Lisäksi vety sidokset määrittävät jään kiderakenteen. Jäähilan ainutlaatuinen järjestely auttaa sitä kellumaan vedessä ja suojaa siten vesielämää talvikaudella. Muu kuin tämä, vety-sidoksella on tärkeä rooli biologisissa järjestelmissä. Proteiinien ja DNA: n kolmiulotteinen rakenne perustuvat yksinomaan vety sidoksille. Vety sidokset voidaan tuhota kuumentamalla ja mekaanisilla voimilla.