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

Muối

Trong hóa học, muối là một khái niệm chung dùng để chỉ một hợp chất được tạo bởi phản ứng trung hòa của axít (Trừ muối CsAu). Có hai loại muối khác nhau: Muối trung hoà và muối axit. Muối có công thức hoá học gồm một hay nhiều nguyên tử kim loại (Na,Cu,Al,...) hoặc gốc amoni NH4+ kết hợp với một hay nhiều gốc axit (Cl-,SO42-,PO43-,...). Tuy vậy đó chỉ là với muối trung hoà, đối với muối axit trong hợp chất ngoài việc có cấu tạo trên, nó còn có một hoặc nhiều nguyên tử hidro.

Xem chi tiết

Phản ứng hoá hợp

Phản ứng hóa hợp là phản ứng hóa học trong đó chỉ có một chất mới (sản phẩm) được tạo thành từ hai hay nhiều chất ban đầu.

Xem chi tiết

Đồng đen

Một số tài liệu khoa học chia đồng thành 4 loại, gồm đồng đỏ, đồng thau, hợp kim đồng gạch niken và đồng đen. Đồng đen là hợp kim của đồng và thiếc, đôi lúc có cả kẽm, dùng để đúc tượng. Nhiều kim loại gặp lạnh thì co lại, nhưng đồng đen gặp lạnh lại nở ra. Đồng đen có khả năng chống mài mòn cao nên còn dùng để chế tạo các ổ bi.

Xem chi tiết

Phân hỗn hợp

Phân hỗn hợp là loại phân chứa cả 3 nguyên tố N, K, P hay còn gọi là phân NKP. Phân này được tạo ra nhờ trộn cả 3 loại phân đơn trên. Mức độ các loại phân tùy thuộc vào loại đất sử dụng và loại cây trồng sản xuất.

Xem chi tiết

canxi oxit

Canxi oxit có công thức hóa học là CaO được biết đến với tên gọi dân gian là vôi sống hoặc vôi nung là một hợp chất của canxi. Nó là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng, ăn da và có tính kiềm mạnh. Canxi oxit được sản xuất thông thường bằng cách phân hủy bởi nhiệt các loại vật liệu tự nhiên như đá vôi.

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.

CsNO3.HNO3[K(H2O)6]OH

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Xezi nitrat. axit nitric và chất Hexaaquapotassium hydroxide

Xem thêm

Mg(NO3)2.6H2O[Mg(H2O)6](NO3)2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Magie nitrat hexahidrat và chất Hexaaquamagnesium(II) nitrate; Nitromagnesite (ngậm 6 nước)

Xem thêm

Mg(OH)NO3Mg2CO3(OH)2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Magie monohydroxit mononitrat và chất Magie cacbonat dihydroxit

Xem thêm

MgCO3.5H2OMgF2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Magie cacbonat pentahidrat và chất Magie florua

Xem thêm