Dipolidipoli vs dispersio | Dipolidipolivuorovaikutukset vs dispersiovoimat
Dipolidipolien vuorovaikutus ja dispersiovoimat ovat molekyylien välisiä vetovoimaa molekyylien välillä. Jotkut molekyylien väliset voimat ovat vahvoja, kun taas toiset ovat heikkoja. Kaikki nämä molekyylien väliset vuorovaikutukset ovat kuitenkin heikompia kuin molekyylin sisäiset voimat, kuten kovalenttiset tai ioniset sidokset. Nämä sidokset määräävät molekyylien käyttäytymisen.
Mikä on dipolidipolivuorovaikutus?
Polariteetti syntyy elektronegatiivisuuden eroista. Elektronegatiivisuus antaa mittauksen atomin vetämään elektroneja sidoksessa. Yleensä Paulingin asteikkoa käytetään osoittamaan elektronegatiivisuusarvot. Jaksotaulukossa on kuvio siitä, kuinka elektronegatiivisuusarvot muuttuvat. Fluorilla on korkein elektronegatiivisuusarvo, joka on 4 Paulingin asteikon mukaan. Vasemm alta oikealle jakson läpi elektronegatiivisuusarvo kasvaa. Siksi halogeeneilla on suuremmat elektronegatiivisuusarvot jaksossa, ja ryhmän 1 alkuaineilla on verrattain alhaiset elektronegatiivisuusarvot. Ryhmässä elektronegatiivisuusarvot laskevat. Kun kaksi sidoksen muodostavaa atomia ovat erilaisia, niiden elektronegatiivisuudet ovat usein erilaisia. Siksi yksi atomi vetää sidoselektroniparia enemmän kuin toinen atomi, joka osallistuu sidoksen muodostukseen. Tämä johtaa elektronien epätasaiseen jakautumiseen kahden atomin välillä. Elektronien epätasaisen jakautumisen vuoksi yhdellä atomilla on hieman negatiivinen varaus, kun taas toisella atomilla on hieman positiivinen varaus. Tässä tapauksessa sanomme, että atomit ovat saaneet osittaisen negatiivisen tai positiivisen varauksen (dipoli). Atomi, jolla on korkeampi elektronegatiivisuus, saa pienen negatiivisen varauksen, ja atomi, jolla on pienempi elektronegatiivisuus, saa pienen positiivisen varauksen. Kun yhden molekyylin positiivinen pää ja toisen molekyylin negatiivinen pää ovat lähellä, näiden kahden molekyylin välille muodostuu sähköstaattinen vuorovaikutus. Tätä kutsutaan dipolidipolivuorovaikutukseksi.
Mitä hajautusvoimat ovat?
Tämä tunnetaan myös nimellä Lontoon hajontavoimia. Molekyylien välistä vetovoimaa varten tulee olla varauserotus. On joitakin symmetrisiä molekyylejä, kuten H2, Cl2, joissa ei ole varauseroja. Kuitenkin elektronit liikkuvat jatkuvasti näissä molekyyleissä. Joten molekyylin sisällä voi tapahtua välitön varauserotus, jos elektroni liikkuu molekyylin toista päätä kohti. Elektronin päässä on tilapäisesti negatiivinen varaus, kun taas toisessa päässä on positiivinen varaus. Nämä väliaikaiset dipolit voivat indusoida dipolin naapurimolekyylissä ja sen jälkeen vastakkaisten napojen välillä voi tapahtua vuorovaikutusta. Tällainen vuorovaikutus tunnetaan hetkellisenä dipolin aiheuttamana dipolivuorovaikutuksena. Ja tämä on eräänlainen Van der Waalsin joukko, joka tunnetaan erikseen Lontoon dispersiojoukoina.
Mitä eroa on dipolidipolivuorovaikutuksella ja dispersiovoimilla?
• Dipolidipolivuorovaikutuksia esiintyy kahden pysyvän dipolin välillä. Sitä vastoin dispersiovoimia esiintyy molekyyleissä, joissa ei ole pysyviä dipoleja.
• Kahdella ei-polaarisella molekyylillä voi olla dispersiovoimia ja kahdella polaarisella molekyylillä on dipolidipolivuorovaikutus.
• Dispersiovoimat ovat heikompia kuin dipolidipolivuorovaikutukset.
• Napaisuuserot sidoksen ja elektronegatiivisuuden eroissa vaikuttavat dipolidipolien vuorovaikutuksen vahvuuteen. Molekyylirakenne, koko ja vuorovaikutusten määrä vaikuttavat dispersiovoimien vahvuuteen.
