Razlika između Van der Waalsovih i vodikovih veza

Van der Waals vs vodikove veze

Van der Waalsove sile i vodikove veze međusobno su molekularne privlačnosti. Neke su intermolekularne sile jače, a neke slabe. Te veze određuju ponašanje molekula.

Van der Waalsove snage

Za međumolekularnu privlačnost trebalo bi izdvojiti naboj. Postoje neke simetrične molekule poput H2, Cl2, gdje nema razdvajanja naboja. Međutim, u tim se molekulama stalno kreću elektroni. Stoga može doći do trenutnog razdvajanja naboja unutar molekule ako se elektron pomiče prema jednom kraju molekule. Kraj s elektronom imat će privremeno negativan naboj, dok će drugi kraj imati pozitivan naboj. Ti privremeni dipoli mogu inducirati dipol u susjednoj molekuli i nakon toga može doći do interakcije između suprotnih polova. Ova vrsta interakcije poznata je kao inducirana dipola-inducirana dipolna interakcija. Nadalje, mogu postojati interakcije između trajnog dipola i induciranog dipola ili između dva stalna dipola. Sve su ove međusobne interakcije poznate kao Van der Waalsove sile.

Vodikove veze

Kad se vodik veže na elektronegativni atom poput fluora, kisika ili dušika, doći će do polarne veze. Zbog elektronegativnosti, elektrone u vezi više će privlačiti elektronegativni atom nego atom vodika. Stoga će atom vodika djelomično dobiti pozitivan naboj, dok će više elektronegativni atom djelomično dobiti negativan naboj. Kad su dvije molekule koje imaju ovo razdvajanje naboja blizu, pojavit će se sila privlačenja između vodika i negativno nabijenog atoma. Ova atrakcija poznata je kao vezanje vodika. Vodikove veze relativno su jače od ostalih dipolnih interakcija i one određuju molekularno ponašanje. Na primjer, molekule vode imaju međusobno molekularno vezanje vodika. Jedna molekula vode može tvoriti četiri vodikove veze s drugom molekulom vode. Budući da kisik ima dva usamljena para, može tvoriti dvije vodikove veze s pozitivno nabijenim vodikom. Tada se dvije molekule vode mogu znati i kao dimer. Svaka molekula vode može se povezati s četiri druge molekule zbog sposobnosti vezanja vodika. To rezultira višom tačkom ključanja vode, iako molekula vode ima malu molekulsku masu. Stoga je energija potrebna za prekid vodikovih veza kad idu u plinovitu fazu velika. Nadalje, vodikove veze određuju kristalnu strukturu leda. Jedinstveni raspored ledene rešetke pomaže mu da pluta na vodi, čime štiti vodni život u zimskom periodu. Osim ovoga, vezanje vodika igra vitalnu ulogu u biološkim sustavima. Trodimenzionalna struktura proteina i DNA temelji se isključivo na vodikovim vezama. Vodikove veze mogu se uništiti zagrijavanjem i mehaničkim silama.