Força intermolecular
interacció molecular / From Wikipedia, the free encyclopedia
Les forces intermoleculars són interaccions d'atracció electroestàtica que es produeixen entre molècules. Són considerablement més febles que els enllaços iònics, covalents i metàl·lics, però tenen gran importància en les propietats físiques de moltes substàncies (punts de fusió i ebullició, volatilitat, duresa, solubilitat…). Hom troba diferents tipus de forces intermoleculars: ió-dipol, ió-dipol induït, forces de van der Waals (dipol-dipol o forces de Keesom, dipol-dipol induït o forces de Debye, dipol instantani-dipol induït o forces de London) i enllaç per pont d'hidrogen.
Tipus d'interacció | Intensitat | Funció energia-distància | |
---|---|---|---|
Ió-dipol | Forta | , de curt abast | |
Forces de van der Waals | Dipol-dipol o forces de Keesom | Moderadament forta | , de curt abast |
Ió-dipol induït | Feble | , de molt curt abast | |
Forces de van der Waals | Dipol-dipol induït i forces de Debye | Molt feble | , extremadament de curt abast |
Dipol instantani-dipol induït o forces de London | Molt feble | , extremadament de curt abast |
Totes aquestes interaccions són d'atracció i serien infinitament elevades a distància zero. Existeixen també forces de repulsió i les molècules s'aproximen fins que les forces d'atracció s'igualen amb les de repulsió. Aquestes forces de repulsió provenen de la repulsió electroestàtica dels nuclis atòmics i, més importants, de la interacció dels electrons de les capes internes dels àtoms. A distàncies interatòmiques molt petites, els niguls electrònics interns comencen a superposar-se i comença a tenir efecte la repulsió deguda al principi d'exclusió de Pauli que impedeix que electrons amb els mateixos nombres quàntics ocupin el mateix lloc de l'espai. L'energia de repulsió pot expressar-se com:[1]
on és una constant, i l'exponent és sempre major que els exponents de les energies d'atracció i agafa diferents valors alts, com ara 12 (). Això indica que actua a distàncies extremadament curtes.[1]