Van Der Waals Forces

Van Der Waals Forces: London Dispersion Forces, Dipole Attractions, and Hydrogen Bonds.

Em toda a nossa jornada através da química até agora, nós temos

tocou sobre as interações entre moléculas, metais

moléculas, como eles atraem uns aos outros por causa do mar

de elétrons e moléculas de água.

Mas eu acho que é bom ter uma discussão geral sobre todos os

os diferentes tipos de interações moleculares e

o que significa para os pontos de ebulição ou os pontos de fusão

de uma substância.

Então vou começar com os mais fracos.
Digamos que eu tinha um

bando de hélio.

Hélio, você sabe, eu vou apenas desenhá-lo como átomos de hélio. Nós vamos

Procure na tabela periódica, e o que vou fazer agora

com hélio eu poderia fazer com qualquer um dos gases nobres.

Porque o ponto é que os gases nobres são felizes.

Sua orbital externa é preenchido.

Vamos dizer, neônio ou hélio-- me deixar fazer néon, na verdade,

como néon tem um completo oito em seu orbital para que pudéssemos

Escreva néon como néon e completamente feliz.

Está completamente satisfeito com ele mesmo.

E assim em um mundo onde é completamente satisfeito, há

nenhuma razão óbvia apenas ainda - eu vou tocar em uma razão

por que ele deve ser - se estes elétrons são uniformemente

distribuído em torno desses átomos, em seguida, estes são

átomos completamente neutros. Eles não querem que a ligação com cada

outros ou fazer qualquer outra coisa, então eles devem apenas flutuar

e não há nenhuma razão para que sejam atraídos uns aos outros

ou não atraídos uns aos outros.

Mas acontece que o néon tem um estado líquido, se

você começ frio o suficiente, e então o fato de que ele tem um líquido

Estado significa que deve haver alguma força que está fazendo o

átomos de néon atraídos uns aos outros, alguns força lá fora.

Porque ele está em um estado muito frio, porque para a maioria

em parte, não há muita força que atrai-los tão

vai ser um gás a maioria das temperaturas.

Mas se você ficar muito frio, você pode obter uma força fraca muito

que é iniciado ao conectar-se ou faz com que as moléculas de néon quer

para obter para si.

E essa força vem fora da realidade que nós falamos

sobre mais cedo em que elétrons não são um uniforme fixo,

orbita em torno de coisas.

Eles são probablistic.

E se imaginarmos, deixe-me dizer néon agora, em vez de desenho

Estes Valência agradável e arrumado dot elétrons como esse,

em vez disso, posso tipo de chamar seus elétrons como - é um

nuvem de probabilidade e ele do néon da atômica

a configuração é.

1s2 e ele do exterior orbital é 2s2 2 p 6, certo?

Por isso é elétron de energia mais elevado, então, você sabe, ele vai

olhar-não sei.

Ele tem o 2s shell.

O 1s shell é dentro do que e ele tem os orbitais p.

Os orbitais p parecido com isso em dimensões diferentes.

Que não é o ponto.

E, em seguida, você tem outro átomo de néon e estas são-- e eu sou

apenas desenhar a distribuição de probabilidade.

Eu não estou tentando desenhar um coelho.

Mas eu acho que você começa o ponto.

Assista aos vídeos de configuração do elétron se você

quer mais informações sobre isso, mas a idéia por trás dessas probabilidade

distribuições é que os elétrons poderiam estar em qualquer lugar.

Poderia haver um momento no tempo quando todos os elétrons

estão fora por aqui.

Poderia haver um momento no tempo onde todos os elétrons

estão aqui.

Mesma coisa para esse átomo de néon.

Se você pensar bem, fora de todos os possíveis

configurações, vamos dizer que nós tem esses dois átomos de néon,

existe realmente uma probabilidade muito baixa que eles vão

para ser completamente distribuída.

Há muitos mais cenários onde o elétron

distribuição é um pouco irregular em uma

átomo de néon ou de outra.

Portanto, se esse átomo de néon, temporariamente sua oito Valência

elétrons só acontecerá a ser como, você sabe, um, dois,

três, quatro, cinco, seis, sete, oito, então o que isso

Neon átomo olhar como?

Temporariamente tem uma carga leve

Nesse sentido, certo?

Ele vai se sentir como deste lado é mais negativo que este lado

ou deste lado é mais positivo do que esse lado.

Da mesma forma, se nesse momento muito mesmo eu tinha outro néon

que tinha um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito,

que tinha um semelhante - na verdade, me deixar fazer isso de forma diferente.

Vamos dizer que este átomo de néon é assim: um, dois, três,

quatro, cinco, seis, sete, oito.

Por isso aqui, e vou fazê-lo em uma cor escura porque é um muito

força fraca.

Por isso seria um pouco negativo.

Capacetes, apenas para esse momento único no tempo, isto

será tipo de negativo.

Isso vai ser positivo.

Este lado será negativo.

Este lado será positivo.

Então você vai ter um pouco de uma atração

para esse momento muito pequeno de tempo entre este néon e

Este néon e, em seguida, ele vão desaparecer, porque o

elétrons reconfigurará.

Mas o importante a ser percebido é que, quase em nenhum

ponto é elétrons do néon vai para ser completamente

distribuídos.

Então, como há muito tempo como há sempre vai para ser esse haphazard

distribuição, há sempre vai ser um pouco mais de

--eu não quero dizer comportamento polar, porque isso é

quase demasiado forte de uma palavra.

Mas haverá sempre um pouco mais de um custo extra

de um lado ou do outro lado de um átomo, que permitirá

para atrai-lo para as acusações de lado oposto dos outros

da mesma forma desequilibradas moléculas.

E esta é uma força de muito, muito, muito fraca.

Chama-se a força de dispersão de London.

Eu acho que o cara que veio com isso, Fritz London, que

foi nem - bem, ele não era britânico.

Eu acho que ele era alemão-americano.

Força de dispersão de London e ele é o mais fraco da van

der Waals forças.

Eu tenho certeza que não estou pronunciando-lo corretamente.

E as forças de van der Waals são a classe de todos os

intermoleculares e neste caso, néon - o

molécula, é um átomo.

É apenas uma átomo de uma molécula, eu acho que você poderia dizer.

As forças de van der Waals são a classe de todos os

forças intermoleculares que não são ligações covalentes e que

não são obrigações do Jônico como temos em sais, e nós vou tocar

sobre aqueles em um segundo.

E o mais fraco deles é as forças de dispersão de London.

Neon assim, esses gases nobres, na verdade, todos esses nobres

gases certos aqui, a única coisa que eles experimentam são

Forças de dispersão de London, que são os mais fracos de todos

das forças intermoleculares.

E por causa disto, é necessário muito pouca energia para obtê-los

em um estado gasoso.

Assim, a uma temperatura muito baixa, os gases nobres

vai se transformar em estado gasoso.

É por isso que eles são chamados de gases nobres, em primeiro lugar.

E eles estão mais propensos a se comportam como gases ideais

porque eles têm muito, muito pequeno

atração entre si.

Favoravelmente bastante.

Agora, o que acontece quando vamos a situações, quando vamos a

moléculas que têm atrações melhores ou que são um

pouco mais polar?

Digamos que eu tinha de cloreto de hidrogênio, certo?

O hidrogênio, é um pouco ambivalente sobre se deve ou

não mantém seus elétrons.

Cloreto quer manter os elétrons.

Cloreto é muito eletronegativo.

É menos eletronegativo que esses caras aqui.

Estes são o tipo dos porcos de elétron super-duper,

nitrogênio, oxigênio e flúor, mas cloro é

muito eletronegativo.

Portanto, se eu tenho o cloreto de hidrogênio, por isso tenho a

átomo de cloro aqui, tem sete elétrons e, em seguida

Ele compartilha um elétron com o hidrogênio.

Ele compartilha um elétron com o hidrogênio, e eu vou

Basta fazê-lo como aquele.

Porque este é um bom bocado mais eletronegativo que o

hidrogênio, os electrões passam muito tempo fora aqui.

Assim que você acaba tendo é uma carga negativa parcial sobre o

lado, onde é o porco de elétrons e a

lado positivo parcial.

E isso é realmente muito parecido com

as ligações de hidrogénio.

Pontes de hidrogênio são na verdade uma classe deste tipo de vínculo,

que é chamado uma dipolo, ou interação dipolo-dipolo.

Assim se eu tiver um átomo de cloro como essa e se eu tiver

outro átomo de cloro, o outro cloro

átomos parece com isso.

Se eu tiver outro cloro átomo — deixe me copiar e colar

It - direito lá, então você vai ter isso

atração entre eles.

Você terá essa atração entre estes dois cloro

átomos - Ah, Desculpe, entre esses dois

moléculas de cloreto de hidrogênio.

E o lado positivo, o pólo positivo deste dipolo

é o lado do hidrogênio, porque os elétrons têm tipo de

deixou ele, serão atraídos para o lado de cloro

as outras moléculas.

E porque esta van der Waals force, este dipolo-dipolo

a interação é mais forte do que uma força de dispersão de London.

E só para ficar claro, as forças de dispersão de London ocorrem em todos os

interações moleculares.

É só que é muito fraco quando você compará-lo a bonito

muito mais de nada.

Ele só se torna relevante quando você fala de coisas com

gases nobres.

Até aqui, eles também forças de dispersão de Londres, quando o

distribuição de elétrons só acontece para ir uma maneira ou o

outros por um único instante de tempo.

Mas essa interação dipolo-dipolo é muito mais forte.

E porque é muito mais forte, cloreto de hidrogênio é

vai ter mais energia para um, obter no líquido

Estado, ou mesmo mais, entrar em estado gasoso do que, digamos,

apenas uma amostra de gás hélio.

Agora, quando você começa ainda mais eletronegativo, quando isso

cara é ainda mais eletronegativo quando você está

lidando com azoto, oxigénio ou flúor, você entrar em um

caso especial das interações dipolo-dipolo e isso é o

ligação de hidrogênio.

Portanto, é realmente a mesma coisa se você tiver de fluoreto de hidrogénio,

um bando de fluoretos de hidrogênio em torno do lugar.

Talvez eu pudesse escrever o fluoreto, e vou escrever hidrogênio

fluoreto de aqui.

Fluoreto de sua ultra-electronegative.

É um dos três átomos mais electronegativos o

Tabela periódica, e, portanto, muito bonito

porcos todos os elétrons.

Então este é um caso super-forte do dipolo-dipolo

interação, onde aqui, todos os elétrons estão indo para

ser hogged ao redor do lado de flúor.

Então você vai ter uma carga positiva parcial,

lado negativo parcial, parcial negativo positivo, parcial,

parcial negativo positivo, parcial e assim por diante.

Então você vai ter isso, que é realmente um dipolo

interação.

Mas é uma interação dipolar muito forte, então as pessoas chamá-lo

um hidrogênio bond porque ele está lidando com hidrogênio e um

átomo muito eletronegativo, onde o átomo eletronegativo

é muito bonito hogging todos de um elétron do hidrogênio.

Assim hidrogênio está sentado aqui com apenas um próton, assim

Ele vai ser muito positivo, e é realmente

atraídos para o lado negativo destas moléculas.

Mas o hidrogênio, todos estes são de van der Waals.

Assim van der Waals, os mais fracos é dispersão de London.

Então, se você tiver uma molécula com um mais eletronegativo

átomo e, em seguida, você começar a ter um dipolo, onde você tem um

lado onde torna-se de molécula polar e tem a

interação entre o positivo e o lado negativo

do pólo.

Obtém uma interação dipolo-dipolo.

E, em seguida, um tipo ainda mais forte de ligação é uma ligação de hidrogênio

porque é o átomo super-electronegative

essencialmente descascar fora o elétron do hidrogênio, ou

quase decapagem-lo.

Ele ainda é compartilhado, mas é tudo

Esse lado da molécula.

Uma vez que este é mesmo um vínculo mais forte entre moléculas,

terá ainda um maior ponto de ebulição.

Assim dispersão de London e você tem ligações polares, ou dipolo

e, em seguida, você tem ligações de hidrogênio.

Todos estes são de van der Waals, mas porque o

força de ligação intermolecular fica mais forte, fervente

ponto sobe porque leva mais e mais energia para

Separe estes uns dos outros.

No próximo vídeo - eu percebo que estou fora do tempo.

Portanto, esta é uma boa pesquisa, penso, de apenas os diferentes

tipos de interações intermoleculares que não são

necessariamente covalente ou iônico.

No próximo videoclipe, vou falar sobre alguns do covalente e

iônicos tipos de estruturas que podem ser formadas e como esse

pode afetar os diferentes pontos de ebulição.