Hey, könnte mir eventuell jemand die Van-Der-Waals-Kräfte an sich bzw. den Ablauf bis zu den Kräften erklären?
Vielen Dank.
1 Antwort
Van-der-Waals-Kräfte sind intermolekulare Kräfte, die zwischen Molekülen wirken und für die Zusammenhaltung von Stoffen verantwortlich sind. Diese Kräfte sind schwächer als kovalente oder ionische Bindungen und entstehen aufgrund von kurzzeitig auftretenden Dipolmomenten in Molekülen.
Es gibt drei Haupttypen von Van-der-Waals-Kräften:
1. **London-Dispersion-Kräfte:**
Diese Kräfte entstehen aufgrund kurzfristiger Fluktuationen der Elektronenverteilung um ein Molekül. In einem Molekül können zu einem bestimmten Zeitpunkt mehr Elektronen auf einer Seite sein als auf der anderen, was zu einem vorübergehenden Dipol führt. Dieser Dipol beeinflusst die benachbarten Moleküle, was zu einer Anziehungskraft zwischen ihnen führt. Die London-Dispersion-Kräfte sind die schwächsten Van-der-Waals-Kräfte.
2. **Dipol-Dipol-Wechselwirkungen:**
Diese Kräfte treten zwischen Molekülen auf, die permanente Dipolmomente haben. Ein permanentes Dipolmoment entsteht, wenn es eine ungleiche Verteilung von Elektronen in einem Molekül gibt, was zu einer positiven und einer negativen Seite des Moleküls führt. Die positiven Teile eines Moleküls ziehen die negativen Teile eines benachbarten Moleküls an, und umgekehrt.
3. **Wasserstoffbrückenbindung:**
Eine spezielle Form der Dipol-Dipol-Wechselwirkung ist die Wasserstoffbrückenbindung. Diese tritt auf, wenn ein Wasserstoffatom, das an ein sehr elektronegatives Atom (wie Sauerstoff, Stickstoff oder Fluor) in einem Molekül gebunden ist, von einem einsamen Elektronenpaar eines benachbarten Moleküls angezogen wird.
Der Ablauf bis zu den Van-der-Waals-Kräften kann wie folgt zusammengefasst werden:
1. **Elektronenverteilung:** Die Elektronen um die Atomkerne sind ständig in Bewegung. Zu einem bestimmten Zeitpunkt können sie sich ungleichmäßig um den Atomkern verteilen, was zu einem vorübergehenden Dipolmoment führt.
2. **Induzierte Dipole:** Dieses vorübergehende Dipolmoment beeinflusst die Elektronenverteilung in benachbarten Molekülen, wodurch ein vorübergehendes Dipolmoment in diesen Molekülen induziert wird.
3. **Anziehungskräfte:** Die vorübergehenden Dipole in benachbarten Molekülen üben Anziehungskräfte zueinander aus, die als London-Dispersion-Kräfte bezeichnet werden.
4. **Permanente Dipole und Wasserstoffbrückenbildung:** In Molekülen mit permanenten Dipolmomenten oder Molekülen, die Wasserstoffbrücken bilden können, treten zusätzlich Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen auf.
Zusammen tragen diese Kräfte zu den Van-der-Waals-Kräften bei, die die zwischenmolekularen Kräfte in nicht-ionischen, ungeladenen Molekülen beschreiben.