Разлика между Ван дер Ваал и Водородни връзки

Ван дер Ваалс срещу водородни облигации

Силите на Ван дер Ваалс и водородните връзки са междумолекулни атракции между молекулите. Някои междумолекулни сили са по-силни, а други - слаби. Тези връзки определят поведението на молекулите.

Ван дер Ваалс сили

За междумолекулно привличане трябва да има разделяне на заряда. Има някои симетрични молекули като H2, Cl2, където няма разделяне на заряда. В тези молекули обаче постоянно се движат електрони. Следователно, може да има моментално разделяне на заряда в молекулата, ако електронът се движи към единия край на молекулата. Краят с електрон ще има отрицателен заряд временно, докато другият край ще има положителен заряд. Тези временни диполи могат да индуцират дипол в съседната молекула и след това може да се получи взаимодействие между противоположни полюси. Този вид взаимодействие е известен като индуцирано диполно взаимодействие. Освен това може да има взаимодействие между постоянен дипол и индуциран дипол или между два постоянни дипола. Всички тези междумолекулни взаимодействия са известни като сили на Ван дер Ваалс.

Водородни връзки

Когато водородът е свързан към електроотрицателен атом като флуор, кислород или азот, ще се получи полярно свързване. Поради електроотрицателността, електроните във връзката ще бъдат по-привлечени от електроотрицателния атом, отколкото от водородния атом. Следователно водородният атом ще получи частично положителен заряд, докато по-електроотрицателният атом ще получи частично отрицателен заряд. Когато две молекули с това разделяне на заряда са близо, ще има сила на привличане между водорода и отрицателно заредения атом. Тази атракция е известна като водородна връзка. Водородните връзки са сравнително по-силни от другите диполни взаимодействия и те определят молекулярното поведение. Например водните молекули имат междумолекулна водородна връзка. Една водна молекула може да образува четири водородни връзки с друга водна молекула. Тъй като кислородът има две самотни двойки, той може да образува две водородни връзки с положително зареден водород. Тогава двете водни молекули могат да бъдат известни като димер. Всяка водна молекула може да се свърже с четири други молекули поради способността на водородна връзка. Това води до по-висока точка на кипене на водата, въпреки че водната молекула има ниско молекулно тегло. Следователно енергията, необходима за разрушаване на водородните връзки, когато те преминават в газообразна фаза, е висока. Освен това водородните връзки определят кристалната структура на леда. Уникалната подредба на ледената решетка му помага да плава по вода, следователно защитава водния живот през зимния период. Освен това водородното свързване играе жизненоважна роля в биологичните системи. Триизмерната структура на протеини и ДНК се основава единствено на водородни връзки. Водородните връзки могат да бъдат разрушени чрез нагряване и механични сили.