כוחות בין-מולקולריים לעומת כוחות תוך-מולקולריים
כוחות בין-מולקולריים
כוחות בין-מולקולריים הם הכוחות בין מולקולות שכנות, אטומים או כל חלקיק אחר. אלו יכולים להיות כוחות מושכים או דוחים. כוחות אינטרמולקולריים מושכים מחזיקים חומרים יחד, ולכן, הם חשובים לייצור חומר בתפזורת. לכל המולקולות יש ביניהן כוחות בין-מולקולריים, וחלק מהכוחות הללו חלשים וחלקם חזקים. ישנם סוגים שונים של כוחות בין-מולקולריים כדלקמן.
• קשר מימן
• כוחות יון-דיפול
• Dipole- dipole
• דיפול המושרה על ידי יון
• דיפול המושרה על ידי דיפול
• כוחות פיזור בלונדון
כאשר מימן מחובר לאטום אלקטרוני שלילי כמו פלואור, חמצן או חנקן, נוצר קשר קוטבי. בגלל האלקטרושליליות, האלקטרונים בקשר יימשכו יותר לאטום האלקטרונילי מאשר לאטום המימן. לכן, אטום מימן יקבל מטען חיובי חלקי, ואילו האטום האלקטרונילי יותר יקבל מטען שלילי חלקי. כאשר שתי מולקולות בעלות הפרדת מטען זו נמצאות בקרבת מקום, יהיה כוח משיכה בין מימן לאטום בעל מטען שלילי. משיכה זו ידועה בשם קשרי מימן. בחלק מהמולקולות, יכולות להיות הפרדות מטען עקב הבדלי אלקטרושליליות. לכן, למולקולות אלה יש דיפול. כאשר יון נמצא בקרבת מקום, בין היון לקצה הטעון ההפוך של המולקולה ייווצרו אינטראקציות אלקטרוסטטיות, אשר ידועות ככוחות יון-דיפול.לפעמים, כאשר הקצה החיובי של מולקולה אחת והקצה השלילי של מולקולה אחרת נמצאים בקרבת מקום, תיווצר אינטראקציה אלקטרוסטטית בין שתי המולקולות. זה ידוע כאינטראקציה דיפול דיפול. ישנן כמה מולקולות סימטריות כמו H2, Cl2 שבהן אין הפרדות מטען. עם זאת, אלקטרונים נעים כל הזמן במולקולות אלה. אז יכולה להיות הפרדת מטען מיידית בתוך המולקולה אם האלקטרון נע לעבר קצה אחד של המולקולה. לקצה עם האלקטרון יהיה מטען שלילי זמנית, ואילו לקצה השני יהיה מטען חיובי. דיפולים זמניים אלה יכולים לגרום לדיפול במולקולה השכנה ולאחר מכן, יכולה להתרחש אינטראקציה בין קטבים מנוגדים. סוג זה של אינטראקציה ידוע כאינטראקציה דיפול מיידית המושרה על ידי דיפול. וזה סוג של כוחות ואן דר ואלס, הידוע בנפרד ככוחות פיזור לונדון.
כוחות תוך-מולקולריים
אלה הם הכוחות בין האטומים של מולקולה או תרכובת. הם קושרים אטומים זה לזה ושומרים על המולקולה מבלי להישבר. ישנם שלושה סוגים של כוחות תוך מולקולריים כמו קשר קוולנטי, יוני ומתכתי.
כאשר שני אטומים בעלי הפרש אלקטרושליליות דומה או נמוך מאוד, מגיבים יחד, הם יוצרים קשר קוולנטי על ידי שיתוף אלקטרונים. יתר על כן, אטומים יכולים לצבור או לאבד אלקטרונים וליצור חלקיקים טעונים שליליים או חיוביים בהתאמה. חלקיקים אלו נקראים יונים. יש אינטראקציות אלקטרוסטטיות בין היונים. קשר יוני הוא כוח המשיכה בין היונים הטעונים המנוגדים הללו. מתכות משחררות אלקטרונים בקליפות החיצוניות שלהן ואלקטרונים אלו מתפזרים בין קטיוני מתכת. לכן, הם ידועים בתור ים של אלקטרונים דה-לוקאליים. האינטראקציות האלקטרוסטטיות בין האלקטרונים לקטיונים נקראות קשר מתכתי.
מה ההבדל בין כוחות בין-מולקולריים לכוחות תוך-מולקולריים?
• כוחות בין-מולקולריים נוצרים בין מולקולות, וכוחות תוך-מולקולריים נוצרים בתוך המולקולה.
• כוחות תוך-מולקולריים חזקים הרבה יותר בהשוואה לכוחות בין-מולקולריים.
• קשרים קוולנטיים, יוניים ומתכתיים הם סוגים של כוחות תוך מולקולריים. דיפול-דיפול, דיפול המושרה על ידי דיפול, כוחות פיזור, קשרי מימן הם חלק מהדוגמאות לכוחות בין-מולקולריים.
