ZAYIF ÇEKİM KUVVETLERİ Yrd. Doç. Dr. Ahmet Emin ÖZTÜRK

MOLEKÜLLER ARASI ÇEKİM KUVVETLERİ Molekül içindeki atomların birarada tutulması kovalent bağlar ile olmaktadır. Molekülleri bir arada tutan ya da onların kümeleşmesine neden olan çekim kuvvetlerine moleküller arası çekim kuvvetleri (zayıf etkileşimler) (van der waals kuvvetleri) denir.

SOĞUK ISI veya YÜKSEK BASINÇ DÜŞÜK BASINÇ GAZ SIVI KATI

ERİME VE BUHARLAŞMA GİBİ HAL DEĞİŞMESİ OLAYLARINDA MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR KIRILMAZ, ANCAK MOLEKÜLLERARASI KUVVETLER ETKİLİ OLURLAR.

Johannes Diderik van der WAALS He nasıl sıvılaşır ? Bu atomlar mutlaka birbirini çekmeli. Ama nasıl ? Johannes Diderik van der WAALS 1837 - 1923

Zayıf etkileşimler kimyasal bağlarda olduğu gibi yeni maddelerin oluşmasına neden olmaz, ancak onların özelliklerini etkiler.

Van der Waals çapı Kovalent çap Metalik çap İyonik çap

Kovalent Bağ (Kuvvetli) + – + – Moleküllerarası Etkileşim (Zayıf)

Karbon atomları Van der walls bağları Kovalent bağ 335 pm 142 pm

DİPOL – DİPOL ÇEKİMİ Polar moleküller arasında dipol-dipol çekim kuvvetleri oluşur Dipol-dipol kuvvetleri, yanyana gelen polar moleküllerin kısmi pozitif ve kısmi negatif kutuplarının birbirlerini çekmeleri sonucu ortaya çıkar

VİDEO Bürette indüklenme.swf

He N2 O2

LONDON KUVVETLERİ DİSPERSİYON KUVVETLERİ LONDON DİSPERSİYON KUVVETLERİ Sıvı ve katılardaki apolar moleküller birbirlerini, hangi tür kuvvetlerle çekerler?

LONDON KUVVETLERİ (DAĞILIM KUVVETLERİ) Apolar tanecikler de birbirlerini çekerler. NASIL MI ? ŞU ŞEKİLDE … Fritz Wolfgang London 1900–1954

Elektronların hareketinden kaynaklanmaktadır Anlık olarak bir molekülün elektron bulutunun homojen dağılımı bozulabilir. Molekülün bir kısmı, diğer kısmına göre biraz negatifleşerek geçici bir dipol meydana getirir Çok kısa bir süre sonra ise elektronların hareketi nedeniyle dipolün negatif ve pozitif kutupları yer değiştirir. Kısa süreler boyunca oluşan ani dipollerin etkileri birbirini yok ettiklerinden polar olmayan bir molekül sürekli bir dipole sahip olamaz.

VİDEO London kuvvetleri

Bir molekül dipolünün ani bir şekilde dalgalanması komşu moleküllerdeki birbirine benzeyen dipolleri etkiler bu dipoller sürekliymiş gibi dizilirler moleküllerde elektronların hareketi senkronize olur Ani ve kararsız dipoller arasındaki çekim kuvvetleri London kuvvetlerini oluşturur. Kolay bir şekilde biçimi bozulan veya polarize olan büyük elektron bulutlarına sahip büyük ve kompleks (karmaşık) moleküller arasında daha etkin London kuvvetleri vardır.

Bütün moleküller elektron içerdiğinden polar moleküller arasında da London kuvvetleri bulunur. Apolar moleküllerden oluşmuş maddelerde molekül1er arası kuvvetler sadece London kuvvetlerinden ibarettir. Tam bir fikir birliği olmamasına rağmen bu spesifik kuvvetler London kuvvetleri ve moleküller arası kuvvetler de genellikle van der waals kuvvetleri olarak isimlendirilir.

δ– δ+ δ– δ+ δ+ δ– δ+ δ– δ+ δ– δ+ δ– δ+ δ– δ+ δ–

Dipol-dipol etkileşmenin özel bir türü olan hidrojen bağı, H2O , NH3 , HF gibi moleküllerin dipol-dipol enerjilerinin büyük olmasına sebep olmaktadır.

oC MA - 200 - 100 100 20 35 80 130 H2O H2S H2Se H2Te HF NH3 CH4 SiH4 100 oC 20 35 80 130 MA H2O H2S H2Se H2Te HF NH3 CH4 SiH4 GeH4 SnH4 PH3 SbH3 HCl HBr HI AsH3

δ– H2O δ+ δ– δ+ δ– δ+ δ+ δ–

HF 95 pm 155 pm n

NH3

TANECİKLER ARASI KUVVETLER VE SEÇİLMİŞ ÖZELLİKLER Molekül Kütlesi Dipol Moment Van der Waals Kuvvetleri ΔH buharlaşma Kaynama Noktası London Dipol akb D % kJ/mol K F2 38,00 100 6,86 85,01 HCl 36,46 1,08 81,4 18,6 16,15 188,11 HBr 80,92 0,82 94,5 5,5 17,61 206,43 HI 127,91 0,44 99,5 0,5 19,77 237,80

HI ’ün kaynama noktası (-35°C) HCl ’ün kaynama noktası ( - 85°C)