SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze - … hemija 1/09...MEĐUMOLEKULSKE SILE Van der Valsove sile:...
Transcript of SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze - … hemija 1/09...MEĐUMOLEKULSKE SILE Van der Valsove sile:...
MEĐUMOLEKULSKE SILE
PRIMARNE VEZE – hemijske veze među atomima
- Slabije od primarnih
- Elektrostatičkog karaktera
- Imaju veliki uticaj na svojstva supstanci:- agregatno stanje- temperatura topljenja i ključanja- viskoznost- površinski napon- mešljivost supstanci- ...
SEKUNDARNE VEZE – međumolekulske veze
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Van der Valsove sile: - jon-dipol
- dipol-dipol
- dipol-indukovani dipol
-indukovani dipol-indukovani dipol(Londonove ili disperzione sile)
SEKUNDARNE VEZE – međumolekulske veze
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Primer - rastvori jonskih jedinjenja u vodi
E(interakcije) = 40-600 kJ/mol
JON-DIPOL Jaka interakcija
Slaba interakcija
- Uticaj veličine jona (rastojanje)- Uticaj nalektrisanja jona
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Temperature ključanja i topljenja polarnih jedinjenja su nešto više u poređenju sa nepolarnim supstancama slične molarne mase
E(interakcije) = 5 – 25 kJ/mol
Nepolarne supstance Polarne supstance
Formula M(g mol–1)
Tb(oC) Formula M
(g mol–1)Tb
(oC)
N2 28 –196 CO 28 –192
SiH4 32 –112 PH3 34 –88
GeH4 77 –90 AsH3 78 –62
Br2 160 59 ICl 162 97
DIPOL-DIPOL
kovalentna polarna jedinjenja
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Formiranje indukovanog dipola - polarizacijaPolarizacija zavisi od polarizabilnosti molekula
Polarizabilnost molekula raste sa molarnom masom
Rastvorljivost u vodi
Formula M(g mol–1)
g/ 100 g vode
H2 2 0,000192
N2 28 0,00294
O2 32 0,00695
DIPOL-INDUKOVANI DIPOL
E(interakcije) = 2 – 10 kJ/mol
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Nepolarni molekuli Trenutna nesimetrična raspodela naelektrisanja
privremeni dipol
Interakcija među privremenim dipolima
- Javljaju se kod svih molekula
- Jedine interakcije koje se javljaju kod nepolarnih molekula
E(interakcije) = 0,05 – 4 kJ/mol
INDUKOVANI DIPOL-INDUKOVANI DIPOL
Londonove disperzione sile
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Halogeni M, g/mol Tb, oC CnH2n+2 M, g/mol Tb, oC
F2 38 -188 CH4 16 -161
Cl2 71 -34 C2H6 30 -88
Br2 160 59 C3H8 44 -42
I2 254 184 n-C4H10 58 0
Sa porastom molarne mase raste polarizabilnost
Jače međumolekulske interakcije
Veća temperatura ključanja
INDUKOVANI DIPOL-INDUKOVANI DIPOL
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Vodonična veza je elektrostatička privlačna interakcija između atoma Hvezanog za F, O ili N i elektropozitivnog atoma
sa slobodnim elektronskim parom u susednom molekulu
vodonična veza
X je F, O ili N
Razlozi zbog kojih je vodonična veza izuzetno jaka međumolekulska interakcija:
1. Velika elektronegativnost F, O i N, što čini vezu sa H vrlo polarnom
2. Male dimenzije atoma F, O i N, zbog čega je H efikasnije “privučen”
:X – H - - - - :Y – H δ –δ – δ +
VODONIČNE VEZE
MEĐUMOLEKULSKE SILE
X je F, O ili N:X – H - - - - :X – H δ –δ – δ +
Jačina vodonične vezeDužina H - - - X je mnogo veća od odgovarajuće kovalentne veze H–X
donor vodonične veze akceptor vodonične veze
E(interakcije) = 10 - 40 kJ/molJavlja se kod svih agregatnih stanja
VODONIČNE VEZE
Jačine X---H i odgovarajućih X–H veza u kJ/mol
MEĐUMOLEKULSKE SILE
CH3CH2CH2 N H
H
: CH3 N CH3
CH3:
C3H9N
propil-amin trimetil-amin
Tb = 49 oC Tb = 3 oC
H CH
C O HOH
H CH
C O CH H
HC H
H
H
H
HH N N H
H H
VODONIČNE VEZE
MEĐUMOLEKULSKE SILE
Postojanje vodoničnih veza – veliki uticaj na fizička svojstva
- Visoke temperature ključanja i topljenja
- Agregatno stanje- Veće viskoznosti
Tem
pera
tura
klju
čanj
a, o C
Perioda
MEĐUMOLEKULSKE SILE
- specifična svojstva vode (univerzalni rastvarač) posledica postojanja vodoničnih veza
Kad ne bi bilo vodoničnih veza, led bi se topio na -100 °C,
a temp. ključanja bi iznosila -90 °C!vodonična veza
visoka temperatura ključanja veliki toplotni kapacitet velika toplota isparavanja na 0 oC :ρ(H2O,s) = 0,917 g cm–3 ρ(H2O, l) = 1,000 g cm–3
VODONIČNE VEZE
tetraedarski rasporedstruktura leda sa “šupljinama”
MEĐUMOLEKULSKE SILE
PREGLED MEĐUMOLEKULSKIH SILA
Vrsta interakcije Nastaje kod postojanja E, kJ/mol Primer
Jon-dipol Jon, dipolni momenat 40-600 Na+----H2O
Dipol-dipol Dipolni momenat 5-25 HCl----HCl
Vodonična veza
Velika polarnost A(O,F,N)-H veze; B sa slobodnim e–
parom
10-40 H2O----H2O
Dipol-ind.dipol Dipolni momenat, polarizabilnost 2-10 H2O----I2
Ind. dipol-ind.dipol Polarizabilnost 0,05-4 I2----I2