Oddziaływania międzycząsteczkowe
Oddziaływania międzycząsteczkowe to siły, które wiążą atomy i cząsteczki, różniące się od wiązań chemicznych. Można je klasyfikować według ich siły od najsilniejszych do najsłabszych:
- Oddziaływania jon–jon: działają między różnoimiennie naładowanymi cząsteczkami. Siła ich oddziaływania jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między cząsteczkami. W obecności innych ładunków, jak w roztworach elektrolitów, ich efekt jest osłabiony.
- Wiązania wodorowe: powstają, gdy atom wodoru z cząstkowym ładunkiem dodatnim jest dzielony przez dwie cząsteczki z ujemnym ładunkiem. Mogą być traktowane jako słabe wiązania chemiczne, gdy występują w obrębie jednej cząsteczki, lub jako oddziaływania międzycząsteczkowe, gdy łączą różne cząsteczki.
- Oddziaływania dipol–dipol: zachodzą między cząsteczkami z trwałymi momentami dipolowymi. Oddziałują one jak jony, jednak siła tego oddziaływania jest słabsza z uwagi na obecność cząstkowych ładunków elektrycznych.
- Oddziaływania van der Waalsa: dotyczą interakcji między trwałym a indukowanym dipolem. W cząsteczkach bez trwałego dipola mogą występować chwilowe momenty dipolowe, które prowadzą do przyciągania lub odpychania cząsteczek. Siła tego oddziaływania jest odwrotnie proporcjonalna do szóstej potęgi odległości między cząsteczkami.
- Oddziaływania dyspersyjne: znane również jako siły dyspersyjne Londona, występują zawsze, niezależnie od obecności cząsteczek z trwałymi momentami dipolowymi. Powstają w wyniku chwilowych fluktuacji rozkładu ładunku wokół jądra, co indukuje momenty dipolowe w sąsiednich atomach.
Warto również zauważyć, że przy małych odległościach między atomami występują siły odpychające związane z zakazem Pauliego, co wpływa na ogólne oddziaływania między cząsteczkami.
