Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Liên kết Van der Waals | Khái niệm hoá học

Liên kết Van der Waals là một liên kết yếu giữa các phân tử, có bản chất tĩnh điện, được đảm bảo bởi lực hút giữa các lưỡng cực hoặc lưỡng cực cảm ứng. Liên kết Van der Waals thường được gọi là lực hút Van der Waals. Lực liên kết Van der Waals ở các hợp chất hữu cơ gồm 3 loại: lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực; lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực cảm ứng và lực tương tác lưỡng cực cảm ứng - lưỡng cực cảm ứng.


1. Khái niệm

Liên kết Van der Waals là một liên kết yếu giữa các phân tử, có bản chất tĩnh điện, được đảm bảo bởi lực hút giữa các lưỡng cực hoặc lưỡng cực cảm ứng.

Lực này giảm rất nhanh theo khoảng cách: F~p.p'rn (n>2) (1)

Liên kết Van der Waals thường được gọi là lực hút  Van der Waals. Lực liên kết Van der Waals ở các hợp chất hữu cơ gồm 3 loại: lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực; lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực cảm ứng và lực tương tác lưỡng cực cảm ứng - lưỡng cực cảm ứng.

hinh-anh-lien-ket-van-der-waals-278-0

Lực tương tác Van der Waals

2. Phân loại 

a. Lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực

Phân tử hợp chất hữu cơ có cấu tạo từ nguyên tử của các nguyên tố có độ âm điện khác nhau, vì thế trong phân tử luôn có những liên kết phân cực làm cho phân tử trở thành một lưỡng cực (trừ trường hợp các liên kết phân cực tạo ra các moment lưỡng cực triệt tiêu nhau). Thí dụ

hinh-anh-lien-ket-van-der-waals-278-1

Các lưỡng cực luôn có xu hướng sắp xếp sao cho các cực trái dấu lại gần nhau. Vì thế tương tác giữa chúng gọi là tương tác định hướng. Lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực được tính theo công thức (1) với n = 4. Lực này tỉ lệ thuận với độ lớn của lưỡng cực p và p', vì vậy phân tử có các liên kết phân cực mạnh làm cho phân tử phân cực mạnh sẽ tương tác mạnh với nhau. Chẳng hạn, tương tác lưỡng cực - lưỡng cực ở dẫn xuất halogen lớn hơn, đồng thời khối lượng phân tử và độ phân cực hóa cũng lớn hơn ở hidrocacbon, làm cho nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cũng cao hơn. cis-dichloroethylene phân cực nên sôi ở nhiệt độ cao hơn trans-dichloroethylene.

hinh-anh-lien-ket-van-der-waals-278-2

b. Lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực cảm ứng

Dưới tác động của điện trường (Của ion hoặc của một lưỡng cực), một liên kết không phân cực hoặc một phân tử không phân cực sẽ trở thành phân cực tạm thời, tức là trong phân tử đã xuất hiện một lưỡng cực cảm ứng - nó đã bị phân cực hóa. Lưỡng cực cảm ứng này tương tác với lưỡng cực cố định bởi một lực phù hợp với công thức  (1) n = 6. Tương tác này còn được gọi là tương tác cảm ứng. 

c. Tương tác lưỡng cực cảm ứng - lưỡng cực cảm ứng

Đối với khí hiếm hoặc những chất mà phân tử không có liên kết nào phân cực như H2, O2, N2... và những phân tử không phân cực như CH4, CCl4.... thì liên kết Van der Waals giữa chúng được đảm bảo bởi tương tác lưỡng cực cảm ứng - lưỡng cực cảm ứng. Ta có thể hình dung như thế này, chẳng hạn trong trường hợp khí hiếm như sau: về tổng thể thì nguyên tử khí hiếm không phân cực nhưng vì các electron luôn luôn chuyển động nên ở một thời điểm nhất định bất kì, trọng tâm điện tích âm và điện tích dương không trùng nhau, do đó sinh ra một lưỡng cực nhất thời. Lưỡng cực này tác động tới các electron của các nguyên tử bên cạnh làm xuất hiện một lưỡng cực cảm ứng. Lưỡng cực cảm ứng này lại làm xuất hiện một lưỡng cực cảm ứng khác. Cứ như vậy, mọi nguyên tử nhất thời đều có thể trở thành một lưỡng cực cảm ứng, tuy không phải là hằng định và không có chiều cố định vì luôn thay đổi, nhưng chúng vẫn luôn tương tác với nhau. Lực tương tác giữa chúng tỉ lệ nghịch với r6 (công thức (1) với n = 6). Tương tác lưỡng cực cảm ứng - lưỡng cực cảm ứng còn gọi là tương tác khuếch tán, được nhà Vật lý học người Đức là Friz London nêu ra năm 1930 nên còn được gọi là lực London.

Lực khuếch tán tuy yếu nhưng có mặt ở bất kì iểu phân nào dù là ion, lưỡng cực hay không phân cực. Lực khuếch tán sinh ra từ tương tác của các lưỡng cực cảm ứng nên nó phụ thuộc vào độ phân cực hóa, đồng thời nó phụ thuộc vào số lượng electron trong phân tử. Số electron trong phân tử lại phụ thuộc vào số lượng nguyên tử trong phân tử, vì vậy phân tử càng lớn thì lực khuếch tán càng lớn. Chính khuếch tán đã đóng vai trò quyết định trong liên kết Van der Waals giữa các phân tử không phân cực, và giúp giải thích vì sao khi khối lượng phân tử tăng thì nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi nói chung đều tăng.

Đối với các chất hữu cơ nguyên chất, tức là các phân tử đồng nhất thì bao giờ cngx có tương tác khuếch tán, còn tương tác định hướng và cảm ứng thì chỉ có khi trong phân tử có những liên kết phân cực làm cho phân tử trở thành phân cực.

hinh-anh-lien-ket-van-der-waals-278-3

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các khái niệm hoá học liên quan

Phản ứng đốt cháy

Phản ứng đốt cháy là một trong những phản ứng hay gặp nhất trong hóa học. Phản ứng đốt cháy liên quan đến một vật liệu dễ cháy và chất oxy hóa để tạo thành một sản phẩm oxy hóa. Phản ứng đốt cháy là một phản ứng tỏa nhiệt.

Xem chi tiết

Amin

Amin là dẫn xuất của amoniac, trong đó nguyên tử hidro được thay thế bằng gốc hidrocacbon (no, không no, thơm). Tùy theo số gốc hidrocacbon liên kết với nguyên tử nito mà có các loại amin bậc 1, bậc 2, bậc 3, muối amoni bậc 4. Do phân tử amin có nguyên tử nito còn đôi electron chưa liên kết (tương tự phân tử amoniac) nên amin thể hiện tính bazơ, ngoài ra nitơ trong phân tử amin có số oxi hóa -3 nên amin thường dễ bị oxi hóa. Amin thơm điển hình nhất là anilin có nhiều ứng dụng quan trong trong công nghiệp phẩm nhuộm, polime, dược phẩm..

Xem chi tiết

Nồng độ

Khác với các hợp chất hóa học, tính chất của dung dịch phụ thuộc nhiều vào thành phần của nó. Trong dung dịch, để biểu diễn mối quan hệ giữa lượng chất tan với dung môi/dung dịch người ta dùng khái niệm nồng độ.

Xem chi tiết

Khai thác lưu huỳnh từ miệng núi lửa

Núi lửa Ijen ở Đông Java (Indonesia) là địa điểm du lịch nổi tiếng với hồ axit màu lục lam, luôn bốc lên làn khói trắng nồng nặc từ lưu huỳnh bốc cháy. Nơi đây cũng có hàng trăm công nhân khai thác lưu huỳnh tại miệng núi lửa bất chấp nguy hiểm và vấn đề sức khỏe.

Xem chi tiết

Sự sôi

Sự sôi là quá trình chuyển trạng thái của một chất từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng. Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất trên mặt thoáng (áp suất khí càng lớn, nhiệt độ sôi càng cao và ngược lại), bản chất của chất lỏng. Trong suốt thời gian sôi nhiệt độ chất lỏng không thay đổi.

Xem chi tiết
Xem tất cả khái niệm hoá học

Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.

Mol là gì?

Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro.

Xem thêm

Độ âm điện là gì?

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.

Xem thêm

Kim loại là gì?

Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.

Xem thêm

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.

Xem thêm

Phi kim là gì?

Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.

Xem thêm

Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết

Sự thật thú vị về Hidro

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.

Xem thêm

Sự thật thú vị về heli

Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Lithium

Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium - một kim loại tuyệt vời!

Xem thêm

Sự thật thú vị về Berili

Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Boron

Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.

Xem thêm

So sánh các chất hoá học phổ biến.

Pr2O3La(OH)3

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Praseodymi(III) oxit và chất Lantan(III) hidroxit

Xem thêm

LaBr3LaI3

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Lantan(III) bromua và chất Lantan iodua

Xem thêm

PrPO4LaCl3.7H2O

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Praseodymi(III) photphat và chất Lantan(III) clorua heptahidrat

Xem thêm

LaCO3(OH)LaClO

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Lantan hidroxit cacbonat và chất Lantan clorua oxit

Xem thêm