Разница между ван-дер-ваальсовыми и водородными связями

Ван-дер-Ваальс против водородных связей

Ван-дер-ваальсовы силы и водородные связи являются межмолекулярными притяжениями между молекулами. Некоторые межмолекулярные силы сильнее, а некоторые слабее. Эти связи определяют поведение молекул.

Ван дер Ваальс Сил

Для межмолекулярного притяжения должно быть разделение зарядов. Есть некоторые симметричные молекулы, такие как H2, Cl2, где нет разделения зарядов. Однако электроны постоянно движутся в этих молекулах. Следовательно, внутри молекулы может происходить мгновенное разделение зарядов, если электрон движется к одному концу молекулы. Конец с электроном будет временно иметь отрицательный заряд, тогда как другой конец будет иметь положительный заряд. Эти временные диполи могут индуцировать диполь в соседней молекуле, и после этого может происходить взаимодействие между противоположными полюсами. Этот вид взаимодействия известен как индуцированное дипольное индуцированное дипольное взаимодействие. Кроме того, могут быть взаимодействия между постоянным диполем и индуцированным диполем или между двумя постоянными диполями. Все эти межмолекулярные взаимодействия известны как силы Ван-дер-Ваальса..

Водородные связи

Когда водород присоединяется к электроотрицательному атому, такому как фтор, кислород или азот, возникает полярная связь. Из-за электроотрицательности электроны в связи будут больше притягиваться к электроотрицательному атому, чем к атому водорода. Следовательно, атом водорода получит положительный заряд частично, тогда как более электроотрицательный атом получит отрицательный заряд частично. Когда две молекулы с таким разделением зарядов находятся рядом, между водородом и отрицательно заряженным атомом будет сила притяжения. Это притяжение известно как водородная связь. Водородные связи относительно прочнее, чем другие дипольные взаимодействия, и они определяют молекулярное поведение. Например, молекулы воды имеют межмолекулярную водородную связь. Одна молекула воды может образовывать четыре водородные связи с другой молекулой воды. Поскольку кислород имеет две неподеленные пары, он может образовывать две водородные связи с положительно заряженным водородом. Тогда две молекулы воды могут быть известны как димер. Каждая молекула воды может связываться с четырьмя другими молекулами благодаря способности водородной связи. Это приводит к более высокой температуре кипения воды, даже если молекула воды имеет низкую молекулярную массу. Следовательно, энергия, необходимая для разрыва водородных связей при переходе в газообразную фазу, высока. Кроме того, водородные связи определяют кристаллическую структуру льда. Уникальное расположение ледяной решетки помогает ей плавать на воде, следовательно, защищает водную жизнь в зимний период. Помимо этого, водородная связь играет жизненно важную роль в биологических системах. Трехмерная структура белков и ДНК основана исключительно на водородных связях. Водородные связи могут быть разрушены нагреванием и механическими силами.