Skirtumas tarp Van der Waals ir vandenilio jungčių

Van der Waals vs vandenilio jungtys

Van der Waals jėgos ir vandenilio jungtys yra tarpmolekulinės atrakcijos tarp molekulių. Kai kurios tarpmolekulinės jėgos yra stipresnės, o kai kurios silpnos. Šie ryšiai lemia molekulių elgesį.

Van der Waals pajėgos

Tarpmolekulinei atrakcijai turėtų būti atskirtas krūvis. Yra keletas simetriškų molekulių, tokių kaip H2, Cl2, kur nėra įkrovos atskyrimo. Tačiau šiose molekulėse nuolat juda elektronai. Todėl molekulėje gali būti momentinis krūvio atskyrimas, jei elektronas juda link vieno molekulės galo. Elektrono galas laikinai turės neigiamą krūvį, tuo tarpu kitas galas turės teigiamą krūvį. Šie laikini dipoliai gali sukelti dipolį kaimyninėje molekulėje, o po to gali atsirasti priešingų polių sąveika. Tokia sąveika yra žinoma kaip indukuota dipolių sukelta dipolių sąveika. Be to, gali būti sąveikos tarp nuolatinio dipolio ir sukelto dipolio arba tarp dviejų nuolatinių dipolių. Visos šios tarpmolekulinės sąveikos yra žinomos kaip Van der Waals jėgos.

Vandenilio jungtys

Kai vandenilis yra prijungtas prie elektroneigiamo atomo, pavyzdžiui, fluoro, deguonies ar azoto, susidarys polinis ryšys. Dėl elektronegatyvumo, elektronai, esantys jungtyje, bus labiau traukiami elektronegatyvinio atomo, o ne vandenilio atomo. Todėl vandenilio atomas iš dalies įgis teigiamą krūvį, tuo tarpu labiau elektroneigiamas atomas iš dalies gaus neigiamą krūvį. Kai dvi molekulės, turinčios šį krūvio atskyrimą, yra arti, tarp vandenilio ir neigiamai įkrauto atomo atsiras traukos jėga. Ši atrakcija yra žinoma kaip vandenilio jungimasis. Vandenilio ryšiai yra santykinai stipresni nei kitų dipolių sąveikos ir jie lemia molekulinę elgseną. Pavyzdžiui, vandens molekulės turi tarpmolekulinius vandenilio ryšius. Viena vandens molekulė gali sudaryti keturis vandenilio ryšius su kita vandens molekulėmis. Kadangi deguonis turi dvi vienišas poras, jis gali sudaryti du vandenilio ryšius su teigiamai įkrautu vandeniliu. Tuomet dvi vandens molekulės gali būti žinomos kaip dimeris. Dėl vandens jungimosi galimybių kiekviena vandens molekulė gali susijungti su dar keturiomis molekulėmis. Dėl to vandens virimo temperatūra yra aukštesnė, nors vandens molekulė turi mažą molekulinę masę. Todėl energija, reikalinga vandenilio ryšiams nutraukti, kai jie eina į dujinę fazę, yra didelė. Be to, vandenilio jungtys ledo kristalinę struktūrą lemia. Unikalus ledo grotelių išdėstymas padeda jam plūduriuoti vandenyje, taigi apsaugo vandens gyvūnus žiemos laikotarpiu. Be to, vandenilio jungimasis vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį biologinėse sistemose. Trimatė baltymų ir DNR struktūra yra pagrįsta tik vandenilio jungtimis. Vandenilio ryšius gali sunaikinti kaitinimas ir mechaninės jėgos.