Forskel mellem Van der Waals og brintobligationer

Van der Waals vs Hydrogen Bonds

Van der Waals kræfter og brintbindinger er intermolekylære attraktioner mellem molekyler. Nogle intermolekylære kræfter er stærkere, og andre er svage. Disse bindinger bestemmer molekylers opførsel.

Van der Waals styrker

For en intermolekylær tiltrækning skal der være en ladningsseparation. Der er nogle symmetriske molekyler som H2, Cl2, hvor der ikke er ladningsseparationer. Imidlertid bevæger elektroner sig konstant i disse molekyler. Derfor kan der være øjeblikkelig ladningsseparation i molekylet, hvis elektronet bevæger sig mod den ene ende af molekylet. Enden med elektronet har en negativ ladning midlertidigt, mens den anden ende har en positiv ladning. Disse midlertidige dipoler kan inducere en dipol i det nærliggende molekyle, og derefter kan der optræde en interaktion mellem modsatte poler. Denne form for interaktion er kendt som en induceret dipolinduceret dipolinteraktion. Yderligere kan der være interaktioner mellem en permanent dipol og en induceret dipol eller mellem to permanente dipoler. Alle disse inter molekylære interaktioner er kendt som Van der Waals kræfter.

Hydrogenobligationer

Når brint er bundet til et elektronegativt atom som fluor, ilt eller nitrogen, vil der opstå en polær binding. På grund af elektronegativiteten vil elektronerne i bindingen blive mere tiltrukket af det elektronegative atom end til hydrogenatomet. Derfor får hydrogenatom delvist en positiv ladning, mens det mere elektronegative atom delvist får en negativ ladning. Når to molekyler med denne ladningsseparation er i nærheden, vil der være en tiltrækningskraft mellem brint og det negativt ladede atom. Denne attraktion er kendt som hydrogenbinding. Hydrogenbindinger er relativt stærkere end andre dipolinteraktioner, og de bestemmer molekylær opførsel. For eksempel har vandmolekyler intermolekylær hydrogenbinding. Et vandmolekyle kan danne fire brintbindinger med et andet vandmolekyle. Da ilt har to ensomme par, kan det danne to hydrogenbindinger med positivt ladet brint. Derefter kan de to vandmolekyler kaldes en dimer. Hvert vandmolekyle kan binde til fire andre molekyler på grund af brintbindingsevnen. Dette resulterer i et højere kogepunkt for vand, selvom et vandmolekyle har en lav molekylvægt. Derfor er den energi, der er nødvendig for at bryde hydrogenbindingerne, når de skal til gasfasen, høj. Endvidere bestemmer brintbindinger krystalstrukturen af ​​is. Det unikke arrangement af isgitter hjælper det med at flyde på vandet og beskytter derfor vandlevende i vinterperioden. Bortset fra dette spiller hydrogenbinding en vital rolle i biologiske systemer. Den tredimensionelle struktur af proteiner og DNA er udelukkende baseret på brintbindinger. Hydrogenbindinger kan ødelægges ved opvarmning og mekaniske kræfter.