sekundarne veze međumolekulske veze - … hemija 1/09...meĐumolekulske sile van der valsove sile:...

MEĐUMOLEKULSKE SILE

PRIMARNE VEZE – hemijske veze među atomima

- Slabije od primarnih

- Elektrostatičkog karaktera

- Imaju veliki uticaj na svojstva supstanci:- agregatno stanje- temperatura topljenja i ključanja- viskoznost- površinski napon- mešljivost supstanci- ...

SEKUNDARNE VEZE – međumolekulske veze


Van der Valsove sile: - jon-dipol

- dipol-dipol

- dipol-indukovani dipol

-indukovani dipol-indukovani dipol(Londonove ili disperzione sile)

SEKUNDARNE VEZE – međumolekulske veze


Primer - rastvori jonskih jedinjenja u vodi

E(interakcije) = 40-600 kJ/mol

JON-DIPOL Jaka interakcija

Slaba interakcija

- Uticaj veličine jona (rastojanje)- Uticaj nalektrisanja jona


Temperature ključanja i topljenja polarnih jedinjenja su nešto više u poređenju sa nepolarnim supstancama slične molarne mase

E(interakcije) = 5 – 25 kJ/mol

Nepolarne supstance Polarne supstance

Formula M(g mol–1)

Tb(oC) Formula M

(g mol–1)Tb

(oC)

N2 28 –196 CO 28 –192

SiH4 32 –112 PH3 34 –88

GeH4 77 –90 AsH3 78 –62

Br2 160 59 ICl 162 97

DIPOL-DIPOL

kovalentna polarna jedinjenja


Formiranje indukovanog dipola - polarizacijaPolarizacija zavisi od polarizabilnosti molekula

Polarizabilnost molekula raste sa molarnom masom

Rastvorljivost u vodi

Formula M(g mol–1)

g/ 100 g vode

H2 2 0,000192

N2 28 0,00294

O2 32 0,00695

DIPOL-INDUKOVANI DIPOL

E(interakcije) = 2 – 10 kJ/mol


Nepolarni molekuli Trenutna nesimetrična raspodela naelektrisanja

privremeni dipol

Interakcija među privremenim dipolima

- Javljaju se kod svih molekula

- Jedine interakcije koje se javljaju kod nepolarnih molekula

E(interakcije) = 0,05 – 4 kJ/mol

INDUKOVANI DIPOL-INDUKOVANI DIPOL

Londonove disperzione sile


Halogeni M, g/mol Tb, oC CnH2n+2 M, g/mol Tb, oC

F2 38 -188 CH4 16 -161

Cl2 71 -34 C2H6 30 -88

Br2 160 59 C3H8 44 -42

I2 254 184 n-C4H10 58 0

Sa porastom molarne mase raste polarizabilnost

Jače međumolekulske interakcije

Veća temperatura ključanja

INDUKOVANI DIPOL-INDUKOVANI DIPOL


Vodonična veza je elektrostatička privlačna interakcija između atoma Hvezanog za F, O ili N i elektropozitivnog atoma

sa slobodnim elektronskim parom u susednom molekulu

vodonična veza

X je F, O ili N

Razlozi zbog kojih je vodonična veza izuzetno jaka međumolekulska interakcija:

1. Velika elektronegativnost F, O i N, što čini vezu sa H vrlo polarnom

2. Male dimenzije atoma F, O i N, zbog čega je H efikasnije “privučen”

:X – H - - - - :Y – H δ –δ – δ +

VODONIČNE VEZE


X je F, O ili N:X – H - - - - :X – H δ –δ – δ +

Jačina vodonične vezeDužina H - - - X je mnogo veća od odgovarajuće kovalentne veze H–X

donor vodonične veze akceptor vodonične veze

E(interakcije) = 10 - 40 kJ/molJavlja se kod svih agregatnih stanja

VODONIČNE VEZE

Jačine X---H i odgovarajućih X–H veza u kJ/mol


CH3CH2CH2 N H

H

: CH3 N CH3

CH3:

C3H9N

propil-amin trimetil-amin

Tb = 49 oC Tb = 3 oC

H CH

C O HOH

H CH

C O CH H

HC H

H

H

H

HH N N H

H H

VODONIČNE VEZE


Postojanje vodoničnih veza – veliki uticaj na fizička svojstva

- Visoke temperature ključanja i topljenja

- Agregatno stanje- Veće viskoznosti

Tem

pera

tura

klju

čanj

a, o C

Perioda


- specifična svojstva vode (univerzalni rastvarač) posledica postojanja vodoničnih veza

Kad ne bi bilo vodoničnih veza, led bi se topio na -100 °C,

a temp. ključanja bi iznosila -90 °C!vodonična veza

visoka temperatura ključanja veliki toplotni kapacitet velika toplota isparavanja na 0 oC :ρ(H2O,s) = 0,917 g cm–3 ρ(H2O, l) = 1,000 g cm–3

VODONIČNE VEZE

tetraedarski rasporedstruktura leda sa “šupljinama”


PREGLED MEĐUMOLEKULSKIH SILA

Vrsta interakcije Nastaje kod postojanja E, kJ/mol Primer

Jon-dipol Jon, dipolni momenat 40-600 Na+----H2O

Dipol-dipol Dipolni momenat 5-25 HCl----HCl

Vodonična veza

Velika polarnost A(O,F,N)-H veze; B sa slobodnim e–

parom

10-40 H2O----H2O

Dipol-ind.dipol Dipolni momenat, polarizabilnost 2-10 H2O----I2

Ind. dipol-ind.dipol Polarizabilnost 0,05-4 I2----I2

sekundarne veze međumolekulske veze - … hemija 1/09...meĐumolekulske sile van der valsove sile:...

Documents