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Während unserer Reise durch die Chemie
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haben wir bisher die
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Wechselwirkungen zwischen Molekülen und Metallen
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angesprochen, wie sie einander anziehen, weil das Meer
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der Elektronen und Wassermolekülen.
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Aber ich denke, es ist gut, eine allgemeine Diskussion über alle
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der verschiedenen Arten der molekularen Interaktionen und
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Was bedeutet es für den Siedepunkten oder die Schmelzpunkte
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eines Stoffes.
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Also beginne ich mit der schwächsten.
Sagen wir mal, ich hatte eine
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Haufen von Helium.
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Helium, Sie wissen, werde ich nur es als Heliumatome lenken. Wir werden
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Suchen Sie in der periodischen Tabelle, und was ich jetzt tun
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mit Helium I tun konnte, mit eines der Edelgase.
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Da der Punkt ist, dass Edelgase zufrieden sind.
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Ihre äußeren Schale ist gefüllt.
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Wir möchte sagen, Neon oder Helium - Neon, tun eigentlich,
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weil Neon eine volle acht in seinen Orbital, hat so wir könnten
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Schreiben Sie Neon wie Neon, und es ist ganz glücklich.
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Es ist vollkommen zufrieden mit sich selbst.
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Und das in einer Welt, wo es vollkommen zufrieden ist, es ist
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ohne ersichtlichen Grund nur noch--werde ich auf einen Grund zu berühren
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Warum sollte es sein, wenn diese Elektronen gleichmäßig sind--
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Diese Atome verteilt, dann sind das
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völlig neutrale Atome. Sie wollen nicht miteinander zu verkleben
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andere oder alles andere tun sie nur schweben sollten
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und es gibt keinen Grund für sie zu einander angezogen werden
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oder nicht zu einander hingezogen.
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Aber es stellt sich heraus, dass Neon hat einen flüssigen Zustand, wenn
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Sie erhalten kalt genug, und also die Tatsache, dass sie hat eine Flüssigkeit
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Zustand bedeutet, dass es muß etwas Kraft, die Macht der
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Neon-Atome zueinander angezogen zwingen einige draußen.
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Da es sehr kalt, da ist für die meisten
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Teil, es gibt nicht viel Kraft, die sie so anzieht
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Es wird ein Gas bei den meisten Temperaturen sein.
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Aber wenn Sie wirklich kalt werden, kann man eine sehr schwache Kraft
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die Verbindung beginnt oder macht die Neon-Moleküle, die wollen
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in Richtung zu einander zu bekommen.
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Und die Kraft kommt aus der Wirklichkeit, die wir Sprachen
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geht früh auf, die Elektronen nicht in einer festen, uniform
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Umlaufbahn um Dinge.
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Sie sind probablistic.
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Und wenn wir uns vorstellen, ich sage Neon jetzt statt Zeichnung
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Diese schöne und gepflegte Valenz Punkt wie die Elektronen,
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Stattdessen kann ich seiner Elektronen Art zeichnen, da--es ist ein
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Wahrscheinlichkeit Wolke und es ist was Neon atomare 's
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Konfiguration ist.
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1 s 2, und es ist äußere orbital ist 2 s 2 2p6, Recht?
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So ist es höchste Elektron Energie, also, weißt du, es wird
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Blick--ich weiß nicht.
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Es hat die 2 s Schale.
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Die 1 s Shell ist innerhalb, die und es hat die p-Orbitale.
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Die p-Orbitale so aussehen, dass in verschiedenen Dimensionen.
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Das ist nicht der Punkt.
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Und dann haben Sie ein anderes Neon Atom und dies sind-- und ich bin
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nur die Wahrscheinlichkeitsverteilung zu zeichnen.
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Ich versuche nicht, ein Kaninchen zu zeichnen.
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Aber ich denke, dass Sie die Nummer.
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Die Elektron-Konfiguration-Videos ansehen, wenn Sie
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wollen Sie mehr dazu, aber die Idee hinter dieser Wahrscheinlichkeit
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Distributionen ist, dass die Elektronen überall sein könnte.
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Gäbe es ein Augenblick in Zeit, wenn die Elektronen
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sind hier.
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Gäbe es ein Augenblick in der Zeit wo die Elektronen
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sind hier.
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Dasselbe gilt für diese Neon-Atom.
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Wenn Sie darüber nach, von allen möglichen denken
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Konfigurationen, lassen Sie uns sagen wir haben diese zwei Neon-Atome,
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Es ist tatsächlich eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit, dass sie
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völlig gleichmäßig verteilt
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sind.
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Es gibt viele weitere Szenarien wo das Elektron
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Verteilung ist ein wenig uneben in einem
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Neon Atom oder andere.
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Also, wenn in diesem Neon-Atom, vorübergehend seine acht Valenz
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Elektronen nur zufällig wie Sie einerseits wissen, zwei,
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drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, dann was das bedeutet
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Neon Atom aussehen?
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Es hat vorübergehend eine leichte Ladung
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diese Richtung ist richtig?
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Sie fühlen sich wie diesseits negativer als diese Seite ist
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oder dieser Seite ist positiver als die Seite.
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Ebenso, wenn in diesem selben Augenblick ich einen anderen Neon hatte
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Das hatte eins, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht,
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Das hatte tatsächlich eine ähnliche--, lassen Sie mich, die anders zu machen.
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Nehmen wir an, dass diese Neon-Atom wie folgt ist: eins, zwei, drei,
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vier, fünf, sechs, sieben, acht.
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Also hier, und ich werde es in eine dunkle Farbe, denn es ist ein sehr
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schwache Kraft.
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So wäre dies ein wenig negativ.
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Vorrübergehend nur für diesen einzigen Moment in der Zeit, dies
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Art negativer werden.
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Das werde positiv sein.
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Diese Seite wird negativ sein.
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Diese Seite wird positiv sein.
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So wirst du ein wenig von einer Attraktion zu haben
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für diesen sehr kleinen Moment Zeit zwischen dieser Neon und
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Diese Neon, und dann verschwinden werde, weil die
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Elektronen werden neu konfigurieren.
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Aber das wichtigste zu erkennen ist, dass fast an keine
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Punkt ist der Neon-Elektronen vollständig sein
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verteilt.
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Wie lange, wie es immer ist also diese willkürlich zu sein
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Verteilung, es ist immer noch ein bisschen
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--ich möchte nicht sagen, polar Verhalten, weil das
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eines Wortes fast zu stark.
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Aber es wird immer ein wenig gegen Aufpreis
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auf einer Seite oder der anderen Seite eines Atoms erlaubt die
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Es zieht es auf die entgegengesetzte Seite Gebühren anderer
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in ähnlicher Weise unausgewogen Moleküle.
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Und dies ist eine sehr, sehr, sehr schwache Kraft.
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Man nennt es die London Zerstreuung Kraft.
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Ich glaube den Kerl, der mit diesem, Fritz London, kam die
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war weder--nun, war er nicht britische.
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Ich glaube, er war deutsch-US-amerikanischer.
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London Zerstreuungskraft, und es ist die schwächste der
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van-der-Waals
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Kräfte.
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Ich bin sicher, dass ich es nicht richtig auszusprechen bin.
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Und die Van-Der-Waals-Kräfte sind die Klasse aller von der
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Intermolekulare, und in diesem Fall, Neon--die
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Molekül, ist ein Atom.
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Es ist nur ein ein-Atom-Molekül, ich denke, man könnte sagen.
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Die Van-Der-Waals-Kräfte sind die Klasse aller von der
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Intermolekulare Kräfte, die nicht kovalente Bindungen und sind
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Ionenbindungen sind nicht, wie wir in den Salzen, und wir berühren werde
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auf die in einer Sekunde.
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Und die schwächsten von ihnen sind die London Zerstreuung Kräfte.
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So Neon, diese Edelgase eigentlich all diese noble
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Gase rechts hier sind das einzige, was sie erleben
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London Zerstreuung Kräfte, die die schwächsten von allen
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der intermolekularen Kräfte.
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Und aus diesem Grund dauert es sehr wenig Energie zu bekommen
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in einen gasförmigen Zustand.
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Also bei sehr niedrigen Temperaturen, die Edelgase
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verwandeln sich in gasförmigen Zustand.
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Das ist, warum sie heißen Edelgase, zunächst.
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Und sie sind am ehesten wie ideale Gase Verhalten
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weil sie sehr, sehr klein haben
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Attraktion zueinander.
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Fair genug.
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Was passiert nun, wenn wir in Situationen gehen, wenn wir gehen
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Moleküle, die besten Attraktionen oder sind, ein
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bisschen mehr polar?
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Nehmen wir an, hatte ich Chlorwasserstoff, richtig?
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Wasserstoff, es ist ein wenig ambivalent, ob oder
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es nicht hält seine Elektronen.
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Chlorid möchte die Elektronen zu halten.
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Chlorid ist sehr elektronegativen.
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Es ist weniger elektronegativen als diese Jungs hier.
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Dies sind die Art von der Super-Duper-Elektron-Schweine,
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Stickstoff, Sauerstoff und Fluor, aber Chlor ist
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ziemlich elektronegativen.
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Also, wenn ich Chlorwasserstoff, habe, so habe ich die
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Chloratom hier, es hat sieben Elektronen und dann
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Es teilt sich ein Elektron mit Wasserstoff.
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Es teilt ein Elektron mit dem Wasserstoff, und ich werde
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Just do it like, die.
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Denn dies ein gutes Stück elektronegativeren als ist
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Wasserstoff, die Elektronen verbringen viel Zeit außerhalb hier.
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So was Sie oben müssen am Ende eine teilweise negative Ladung auf der
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Seite, wo die Elektron-Schwein ist und eine
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teilweise positiv.
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Und das ist tatsächlich sehr analog zu
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die Wasserstoffbrücken aus.
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Wasserstoffbrücken sind tatsächlich eine Klasse für diese Art der Anleihe,
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Das heißt einen Dipol-Bindung oder Dipol-Dipol-Wechselwirkung.
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Also wenn ich so ein Chloratom habe und wenn ich
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ein anderes Chloratom, das andere Chlor
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Atome sieht so aus.
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Wenn ich das anderen Chlor lassen Sie Atom--mich kopieren und Einfügen
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IT--Recht gibt, dann müssen diese
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Anziehung zwischen ihnen.
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Hast du diese Anziehung zwischen diesen beiden Chlor
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Atome--oh, tut mir leid, zwischen diesen beiden
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Chlorwasserstoff-Moleküle.
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Und die positive Seite, den Pluspol dieses Dipols
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die Wasserstoff-Seite ist, weil die Elektronen Art haben
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überlassen es, wird der Chlor-Seite angezogen werden
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der andere Moleküle.
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Und weil dieser Van-Der-Waals-Kraft, diese Dipol-Dipol
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Interaktion ist stärker als eine London Zerstreuung Kraft.
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Und nur um klar zu sein, London Zerstreuung Kräfte auftreten in allen
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Molekulare Wechselwirkungen.
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Es ist nur, dass es sehr schwach ist, vergleicht man es ziemlich
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viel alles andere.
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Es wird nur relevant, wenn Sie über Dinge zu sprechen
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Edelgase.
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Auch hier, sie sind auch London Zerstreuung Kräfte, wenn die
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Elektronenverteilung passiert einfach, einen Weg zu gehen oder die
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andere für einen einzigen Augenblick der Zeit.
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Diese Dipol-Dipol-Wechselwirkung ist jedoch wesentlich stärker.
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Und weil es viel stärker Chlorwasserstoff ist
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gehen, um mehr Energie zu einem, in die Flüssigkeit
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Zustand, oder sogar mehr, erhalten in den gasförmigen Zustand als, sagen,
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nur ein Beispiel von Heliumgas.
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Nun, wenn man noch elektronegativeren, wenn dies
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Guy's noch elektronegativeren, wenn du bist
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Umgang mit Stickstoff, Sauerstoff oder Fluor, geraten Sie in eine
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Sonderfall der Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, und das ist die
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Wasserstoffbindung.
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Also ist es wirklich das gleiche, wenn Sie Fluorwasserstoff haben,
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ein Bündel von Hydrogen Fluoride rund um den Ort.
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Vielleicht könnte ich schreiben, Fluorid, und ich schreibe Wasserstoff
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Fluorid hier.
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Fluorid seine ultra-electronegative.
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Es ist eines der drei am meisten elektronegativen Atome auf der
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Periodensystem, weshalb es ziemlich viel
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Schweine aller Elektronen.
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Also ist das ein Superstarkes Fall der Dipol-Dipol
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Interaktion, wo hier alle der Elektronen zu gehen
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werden usurpierten Sie um die Fluor-Seite.
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Also wirst du eine teilweise positive Ladung haben,
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teilweise negative Seite, teilweise positiv, teilweise negativ,
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teilweise positiv, teilweise negativ und So weiter.
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Also wirst du, die haben wirklich einen Dipol
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Interaktion.
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Aber es ist eine sehr starke Dipol-Wechselwirkung, so es nennen
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ein mit Wasserstoff zu verbinden, weil es mit Wasserstoff zu tun hat und ein
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sehr elektronegativen Atom, wo die elektronegativen Atom
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ist ziemlich in Beschlag alle der Wasserstoff ein Elektron.
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Also ist Wasserstoff hier mit nur einem Proton, also draußen sitzen
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Es wird ziemlich positiv sein, und es ist wirklich
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die negative Seite dieser Moleküle angezogen.
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Aber Wasserstoff, all dies sind van der Waals.
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Also van der Waals, ist die schwächste London Dispersion.
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Dann haben Sie ein Molekül mit einem elektronegativeren
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Atom, dann können Sie beginnen mit einen Dipol, wo haben Sie ein
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Seite in dem Molekül wird polar und Sie haben die
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Interaktion zwischen der positiven und der negativen Seite
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von der Stange.
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Es wird eine Dipol-Dipol-Wechselwirkung.
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Und dann eine noch stärkere Form der Bindung ist eine Wasserstoff-Anleihe
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Da das super-electronegative Atom
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im Wesentlichen die Elektronen des Wasserstoffs, abstreifen oder
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fast abstreifen es.
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Es ist immer noch geteilt, aber es ist alles auf
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Diese Seite des Moleküls.
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Da es sich auch um eine stärkere Bindung zwischen Molekülen, handelt es
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sogar einen höheren Siedepunkt haben.
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London Zerstreuung, und Sie haben also Dipol oder polar Anleihen,
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und dann haben Sie Wasserstoffbrücken aus.
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All dies sind van der Waals, sondern weil die
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Stärke der intermolekularen Bindung stärker, Kochen
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Punkt nach oben geht, weil es nimmt mehr und mehr Energie zu
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Diese voneinander zu trennen.
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In dem nächsten Video--erkenne ich bin ich nicht mehr viel Zeit.
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So ist dies eine gute Studie, glaube ich, nur die verschiedenen
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Arten von intermolekulare Wechselwirkungen, die nicht
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notwendigerweise kovalent oder ionische.
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In dem nächsten Video, werde ich sprechen über einige der die kovalente und
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Ionische Typen von Strukturen, die gebildet werden können und wie diese
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die unterschiedlichen Siedepunkten kann beeinträchtigt werden.
