Razlika med Van der Waals in vodikovimi obveznicami

Van der Waals proti vodikovim obveznicam

Sile Van der Waalsa in vodikove vezi so medmolekulske privlačnosti med molekulami. Nekatere medmolekulske sile so močnejše, nekatere pa šibke. Te vezi določajo obnašanje molekul.

Sile Van der Waals

Za medmolekulsko privlačnost je treba ločiti naboj. Obstaja nekaj simetričnih molekul, kot sta H2, Cl2, kjer ni ločitve naboja. Vendar se v teh molekulah nenehno premikajo elektroni. Zato lahko znotraj molekule pride do takojšnje ločitve naboja, če se elektron premika proti enemu koncu molekule. Konec z elektronom bo imel začasno negativen naboj, drugi konec pa pozitiven naboj. Ti začasni dipoli lahko inducirajo dipol v sosednji molekuli in nato lahko pride do interakcije med nasprotnimi polovami. Ta vrsta interakcije je znana kot inducirana dipola, ki jo povzroči dipol. Poleg tega lahko pride do interakcij med stalnim dipolom in induciranim dipolom ali med dvema stalnima dipoloma. Vse te medmolekularne interakcije so znane kot Van der Waalsove sile.

Vodikove vezi

Ko je vodik vezan na elektronegativni atom, kot je fluor, kisik ali dušik, bo nastala polarna vez. Zaradi elektronegativnosti bodo elektrone v vezi bolj privlačili elektronegativni atomi kot vodikov atom. Zato bo atom vodika delno dobil pozitiven naboj, medtem ko bo bolj elektronegativni atom delno dobil negativni naboj. Ko sta dve molekuli s to ločitvijo naboja blizu, bo med vodikom in negativno nabitim atomom nastala sila privlačnosti. Ta atrakcija je znana kot vezanje vodika. Vodikove vezi so razmeroma močnejše od drugih dipolnih interakcij in določajo molekularno vedenje. Na primer, molekule vode imajo medmolekularno vodikovo vez. Ena molekula vode lahko tvori štiri vodikove vezi z drugo molekulo vode. Ker ima kisik dva osamljena para, lahko tvori dve vodikovi vezi s pozitivno nabitim vodikom. Potem sta dve molekuli vode znani kot dimer. Vsaka molekula vode se lahko zaradi sposobnosti vezave vodika veže s štirimi drugimi molekulami. Posledica tega je višje vrelišče vode, čeprav ima molekula vode majhno molekulsko maso. Zato je energija, potrebna za pretrganje vodikovih vezi, ko gredo v plinasto fazo, velika. Nadalje vodikove vezi določajo kristalno strukturo ledu. Edinstvena razporeditev ledene rešetke ji pomaga plavati po vodi, s čimer ščiti vodno življenje v zimskem obdobju. Poleg tega ima vodikova vezava življenjsko pomembno vlogo v bioloških sistemih. Tridimenzionalna struktura proteinov in DNK temelji izključno na vodikovih vezavah. Vodikove vezi se lahko uničijo z ogrevanjem in mehanskimi silami.