Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Jenis-jenis Angkatan Van der Waals
- Bagaimana Angkatan Van der Waals Mempengaruhi Bahan
Van der Waals memaksa membentuk ikatan elektrostatik antara molekul. Bon intermolecular termasuk bon Van der Waals memegang molekul bersama-sama dalam cecair dan pepejal dan bertanggungjawab terhadap fenomena seperti ketegangan permukaan dalam cecair dan kristal dalam pepejal. Daya intermolecular jauh lebih lemah daripada daya dalaman yang memegang atom bersama-sama dalam molekul, tetapi mereka masih cukup kuat untuk mempengaruhi tingkah laku dan sifat-sifat banyak bahan.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Daya elektrostatik Van de Waals bertindak antara molekul untuk membentuk ikatan lemah. Jenis-jenis kuasa Van der Waals, paling kuat kepada yang paling lemah, adalah daya dipole-dipole, daya dipol dipole-dipaksa dan daya penyebaran London. Ikatan hidrogen didasarkan pada jenis gaya dipole-dipole yang sangat kuat. Kekuatan ini membantu menentukan ciri-ciri fizikal bahan.
Jenis-jenis Angkatan Van der Waals
Tiga jenis kuasa Van der Waals, yang paling kuat kepada yang paling lemah, ialah kuasa dipol dipole, daya dipol dipole dipaksa dan daya penyebaran London. Dipoles adalah molekul kutub dengan kutub yang negatif dan positif pada hujung bertentangan molekul. Kutub negatif satu molekul menarik tiang positif molekul lain, membentuk ikatan dipole-dipole elektrostatik.
Apabila molekul dipole dikenakan hampir dengan molekul neutral, ia menginduksi caj bertentangan dalam molekul neutral, dan caj bertentangan menarik untuk membentuk ikatan dipole yang dipole dipole. Apabila dua molekul neutral menjadi polimer sementara kerana elektron mereka berlaku untuk mengumpul di satu sisi molekul, molekul neutral tertarik dengan kuasa elektrostatik yang dipanggil kuasa penyebaran London, dan mereka boleh membentuk ikatan yang sama.
Kekuatan penyebaran London lemah dalam molekul kecil, tetapi mereka meningkatkan kekuatan dalam molekul yang lebih besar di mana banyak elektron adalah jauh dari nukleus yang positif dan bebas bergerak. Hasilnya, mereka boleh mengumpul dengan cara yang tidak simetris di sekitar molekul, mewujudkan kesan dipole sementara. Untuk molekul besar, tentera penyebaran London menjadi faktor penting dalam tingkah laku mereka.
Apabila molekul dipole mengandungi atom hidrogen, ia boleh membentuk ikatan dipole-dipole yang sangat kuat, kerana atom hidrogen kecil dan caj positif tertumpu. Kekuatan ikatan yang semakin meningkat menjadikan ini kes khusus yang dinamakan ikatan hidrogen.
Bagaimana Angkatan Van der Waals Mempengaruhi Bahan
Dalam gas pada suhu bilik, molekul terlalu jauh dan mempunyai tenaga yang terlalu banyak untuk dipengaruhi oleh kuasa-kuasa Van der Waals intermolecular. Kuasa-kuasa ini menjadi penting untuk cecair dan pepejal kerana molekul-molekul mempunyai tenaga yang kurang dan lebih dekat bersama. Angkatan Van der Waals adalah antara daya intermolecular yang memegang cecair dan pepejal bersama dan memberi mereka ciri-ciri sifatnya.
Dalam cecair, daya intermolecular masih terlalu lemah untuk memegang molekul di tempatnya. Molekul mempunyai tenaga yang mencukupi untuk berulang kali membuat dan memecahkan ikatan intermolecular, meluncur satu sama lain dan mengambil bentuk bekas mereka. Sebagai contoh, dalam air, molekul bipole terdiri daripada atom oksigen yang dikenakan negatif dan dua atom hidrogen bercas positif. Air dipol membentuk ikatan hidrogen yang kuat yang memegang molekul air bersama-sama. Akibatnya, air mempunyai ketegangan permukaan yang tinggi, haba pengewapan yang tinggi, dan titik didih yang agak tinggi untuk berat molekul.
Dalam pepejal, atom mempunyai tenaga yang terlalu kecil untuk memecahkan ikatan daya intermolecular, dan mereka dipegang bersama dengan gerakan kecil. Sebagai tambahan kepada kuasa Van der Waals, tingkah laku molekul pepejal mungkin dipengaruhi oleh daya intermolecular lain, seperti yang membentuk ikatan ionik atau logam. Kuasa memegang molekul padat dalam kisi kristal seperti berlian, dalam logam seperti tembaga, dalam pepejal homogen seperti kaca atau dalam padat fleksibel seperti plastik. Walaupun ikatan kimia yang kuat yang memegang atom bersama-sama dalam molekul menentukan ciri kimia bahan, daya intermolekul termasuk daya Van der Waals mempengaruhi ciri-ciri fizikal.