Unterschied zwischen Van der Waals und Wasserstoffbrückenbindungen

Van der Waals gegen Wasserstoffbrückenbindungen

Van der Waals Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen sind intermolekulare Anziehungen zwischen Molekülen. Einige intermolekulare Kräfte sind stärker und andere schwach. Diese Bindungen bestimmen das Verhalten von Molekülen.

Van der Waals kräftig

Für eine intermolekulare Anziehungskraft sollte es eine Ladung Trennung geben. Es gibt einige symmetrische Moleküle wie H2, CL2, wo es keine Ladungsabtrennungen gibt. Elektronen bewegen sich jedoch ständig in diesen Molekülen. Daher kann es innerhalb des Moleküls eine sofortige Ladungsabtrennung geben, wenn sich das Elektron zu einem Ende des Moleküls bewegt. Das Ende mit dem Elektron wird vorübergehend eine negative Ladung haben, während das andere Ende eine positive Ladung hat. Diese temporären Dipole können einen Dipol im benachbarten Molekül induzieren, und danach kann eine Wechselwirkung zwischen gegnerischen Polen auftreten. Diese Art von Wechselwirkung ist als induzierte Dipol-induzierte Dipol-Wechselwirkung bekannt. Darüber hinaus kann es Wechselwirkungen zwischen einem permanenten Dipol und einem induzierten Dipol oder zwischen zwei dauerhaften Dipolen geben. Alle diese intermolekularen Wechselwirkungen werden als Van der Waals -Kräfte bezeichnet.

Wasserstoffbrücken

Wenn Wasserstoff an ein elektronegatives Atom wie Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff gebunden ist, entsteht eine polare Bindung. Aufgrund der Elektronegativität werden die Elektronen in der Bindung mehr vom elektronegativen Atom als zum Wasserstoffatom angezogen. Daher erhält Wasserstoffatom teilweise eine positive Ladung, während das elektronegativere Atom teilweise eine negative Ladung erhält. Wenn zwei Moleküle mit dieser Ladung getrennt sind, gibt es eine Anziehungskraft zwischen Wasserstoff und dem negativ geladenen Atom. Diese Anziehung wird als Wasserstoffbrückenbindung bezeichnet. Wasserstoffbrückenbindungen sind relativ stärker als andere Dipolwechselwirkungen und bestimmen das molekulare Verhalten. Zum Beispiel haben Wassermoleküle eine intermolekulare Wasserstoffbrückenbindung. Ein Wassermolekül kann vier Wasserstoffbrückenbindungen mit einem anderen Wassermolekül bilden. Da Sauerstoff zwei einsame Paare hat, kann er zwei Wasserstoffbrückenbindungen mit positiv geladenen Wasserstoff bilden. Dann können die beiden Wassermoleküle als Dimer bezeichnet werden. Jedes Wassermolekül kann sich aufgrund der Wasserstoffbrückenbindungsfähigkeit mit vier anderen Molekülen verbinden. Dies führt zu einem höheren Siedepunkt für Wasser, obwohl ein Wassermolekül ein geringes Molekulargewicht aufweist. Daher ist die Energie, die erforderlich ist, um die Wasserstoffbrückenbindungen zu brechen, wenn sie in die gasförmige Phase gehen. Ferner bestimmen Wasserstoffbrückenbindungen die Kristallstruktur von Eis. Die einzigartige Anordnung von Eisgitter hilft es, auf Wasser zu schweben, und schützt daher das Wasserleben in der Winterzeit. Abgesehen davon spielt die Wasserstoffbindung eine wichtige Rolle in biologischen Systemen. Die dreidimensionale Struktur von Proteinen und DNA basiert ausschließlich auf Wasserstoffbrückenbindungen. Wasserstoffbrückenbindungen können durch Heizen und mechanische Kräfte zerstört werden.