קשרי ואן דר ואלס
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קשרי ואן דר ואלס הם קשרים כימיים בין מולקולריים הנובעים מקוטביות רגעית או קבועה של המולקולה. נקראים על שם המדען ההולנדי יוהנס דידריק ואן דר ואלס.
[עריכה] פעולת כוחות ואן דר ואלס
רוב המולקולות אינן קוטביות, זאת אומרת שבחלק מן הזמן האלקטרונים מתחלקים בצורה סימטרית בין האטומים במולקולה. אך מצב זה אינו קבוע. האלקטרונים משנים את מיקומם ללא הרף וישנם רגעים בהם האלקטרונים לא מתחלקים בצורה שווה סביב המולקולה ונוצר מצב בו האלקטרונים נעים לצד מסוים של האטום או המולקולה. לכן בצידו של הגרעין תמצא קוטביות חלקית חיובית, ובצד אליו נמשכו האלקטרונים תמצא קוטביות חלקית שלילית.
יתכן והמצב יקרה בשתי מולקולות שכנות. הקוטב השלילי ימשך לקוטב החיובי של המולקולה השכנה. כוחות ואן דר ואלס הם המשפיעים על נקודות הרתיחה והקפאון של החומרים שאינם קוטביים. כוחות ון דר ולס מתחלקים לשלושה סוגים עיקרים:
- דיפול-דיפול : כדוגמה קלאסית לכך ניתן להסתכל על מולקולת HCl שבה אטום הכלור הוא בעל זיקה אלקטרונית שלילית והמימן בעל זיקה אלקטרונית חיובית ויש משיכה בין הקטבים השונים של המולקולות השונות. כוחות אלו נקראים כוחות קיסום KEASOM .
- דיפול מושרה-דיפול :על אטום ארגון Ar שהוא גז אציל יש כעיקרון מטען אחיד אך הוא מתחלק בזמן על האטום בצורה שונה ולכן ייתכן דיפול רגעי על פני אטום הארגון שיגרום למשיכה בינו לבין מולקולת HCl למשל. כוחות אלו נקראים כוחות דבאיי DEBYE .
- דיפול מושרה-דיפול מושרה:אם ניקח שני אטומי ארגון תהיה ביניהם משיכה ,שוב, כתוצאה מפיזור המטען על פני האטומים ויהיו אזורים בעלי עודף מטען חיובי ואזורים בעלי עודף מטען שלילי ,ולכן תהיה משיכה בין האטומים. כוחות אלו נקראים כוחות לונדון LONDON.
[עריכה] חוזקם של כוחות ואן דר ואלס
עוצמת כוחות הואן דר ואלס בין מולקולות תלויה במספר גורמים. החשובים שבהם (בסדר יורד של השפעה) הם:
- מסה מולרית: ככל שלחומר ענן אלקטרונים גדול יותר כך כוחות הואן דר ואלס בין מולקולותיו יהיו חזקים יותר, מאחר וקיימת הסתברות גבוהה יותר להימצאות דו קוטב רגעי במולקולה. מסתו המולרית של חומר מהווה מדד לגודל ענן האלקטרונים שלו.
- קוטביות: כאשר במולקולות של חומר ישנו דו קוטב קבוע כוחות הואן דר ואלס ביניהן יהיו חזקים יותר מאשר בין מולקולות של חומר בעל דו קוטב רגעי בלבד.
- שטח פני המולקולות: ככל ששטח פני המולקולות גדול יותר כך קשרי הואן דר ואלס ביניהן חזקים יותר. לדוגמה, למרות שמסתן המולרית שווה, בין מולקולות פנטאן קשרי ואן דר ואלס חזקים יותר מאשר בין מולקולות 2,2 דו-מתיל פרופאן, בשל שטח הפנים הגדול יותר של מולקולות הפנטאן.
מקרה פרטי של כוחות ואן-דר-ואלס חזקים במיוחד הוא קשרי מימן.

