Lotura intermolekularrak

Likido eta solidoetan molekulen artean lotura intermolekularrak (molekulen arteko indar hauek ahulak dira) ematen dira; lotura intermolekular hauek hausten direnean, substantzia gasa bihurtzen da.

Molekulen arteko indar hauei Van der Waals indarrak deitzen zaie eta lau eratakoak izan daitezke:

a) dipolo-dipolo indarrak

b) dipolo-dipolo induzitua indarrak

c) dipolo induzitua-dipolo induzitua indarrak

d) hidrogeno zubizko loturak

Molekulen egituren arabera, substantziek indar intermolekular era batekoa, bi, hiru edo lau eratakoak izan ditzazkete.

Dipolo-dipolo indarrak

Molekuletan dauden lotura asko (lotura intramolekularrak) lotura ioniko eta kobalente puruaren artekoak dira.

Lotutako atomoen arteko elektronegatibitate-diferentziaak direla eta, lotura batetan dauden elektroiak ez daude berdin konpartiturik. Lotura hauek kobalente polarrak dira, zeren alde positibo eta negatiboak dituzte.

Molekula batetan lotura kobalente polarrak eta parekatutako elektroiak (atomo batekoak, konpartitu gabekoak) egon daitezke eta ondorioz, molekula polarra izan daiteke. Molekula polarra denean, alde positibo eta negatiboak dituzte. Azetona molekula polarra da: oxigenoaren aldea negatiboa da eta karbonoen aldea positiboa.

Molekula baten positiboaren artean eta beste molekula baten negatiboaren aldearen artean erakarpen-indarrak suertatzen dira (indar elektrostatikoak), lotura intermolekularrak agertuz.

Azetona molekulen artean ematen den dipolo-dipolo loturak ahulak dira; energia gutxi behar da lotura horiek apurtzeko, azetona gasa bihurtuz.

Dipolo-dipolo induzitua indarrak

Zer gertatuko litzatzeke azetona eta karbono tetrakloruro molekulen artean, karbono tetrakloruro molekulak momentu dipolarra ez duela kontutan harturik?

Molekula batetan dauden elektroiak ez dira estatikoak, etengabe mugitzen ari dira.

Karbono tetrakloruro molekula baten elektroiak azetona-molekula batetara hurbiltzean, honen alde positibo eta negatibotik induzituta geratzen dira, molekula apolar honetan dipolo txiki bat sortuz.

Ondorioz, bien artean lotura intermolekularra (ahula) eratzen da.

Dipolo induzitua-dipolo induzitua indarrak

Bromo molekula apolarra denez, beraien artean ezin dira aurkitu lehen aztertutako indar intermolekular motak. Hala ere, bromoa likidoa da. Likidoa izateko, lotura intermolekularrak egon behar dira, molekulak elkarrekin lotzeko (lotura intermolekularrik gabe gasa litzateke bromoa).

Elektroiak etengabe mugitzen direla kontutan harturik, gerta daiteke une batetan molekula batetan alde positiboa eta negatiboa (elektroiak alde horretara desplazatu direlako) agertzea.

Uneko dipolo honek, ondoko molekulan beste dipolo bat induzitu dezake, dipolo induzitua-dipolo induzitua lortu arte (agian dipolo autoinduzitua-dipolo induzitua deitu beharko litzateke zeren lehen dipoloa berak induzitu du eta ez beste inork).

Indar intermolekular hauen arrazoi nagusiena hodei elektronikoen dentsitate-aldaketak (edo fluktuazioak) da. Indar hauek London indarrak edo sakabanatze-indarrak (hodei elektronikoen sakabanaketa) dira.

Indar mota hau molekula apolarren artean eman daiteken lotura intermolekular mota bakarra da. Molekula apolar hauetan ematen diren indar intermolekularrak ebaluatzeko, fusio eta irakite-puntuak interesgarriak dira, zeren lotura intermolekularrak apurtzeko behar diren tenperaturak adierazten dute.

Azter ditzagun kloro, bromo eta iodo elementuak. Hirurak apolarrak dira eta ematen den lotura intermolekular-mota bakarra dipolo induzitua-dipolo induzitua da. Molekulen masa molarrak handitzean, fusio eta irakite-puntuak handitu egiten dira.

Dipolo induzituen indar intermolekularraren balioa elektroiak desplazatzeko erraztasunarekin (polarizabilitatea) daude lotuta.

Erraztasun hori faktore hauen menpe daude: elektroien kopurua, elektroiak erakartzeko indarra eta molekularen forma. Taulan agertzen diren balioek zera diote, iodoaren kasuan indar intermolekularrak sendoagoak direla. Iodoaren kasuan polarizabilitatea (elektroiak desplazatzeko erraztasuna) handiagoa da, zeren azken elektroiak nukleotik askoz hurrunago daude.

Molekulen forma ere kontutan hartzeko faktore bat da. Horrela, pentanoaren irakite-tenperatura 36ºC da, metil-butanoarena 28ºC eta dimetil-propanoarena 9,5ºC. Hau da, masa molar berdina duten konposatu hauetan, lineala denak du irakite-puntu altuena; honen arrazoia, lotura intermolekularrak emateko azalera handiagoa aurkezten duela da.

Masa molarra ere garrantzitsua da. Hidrokarburoen kasuan, zenbat eta molekularen luzera eta masa molarra handiagoa izan, lotura intermolekularrak emateko aukera handiagoa du, ondoko grafikoan adierazten den bezala.

Hidrogeno-zubizko lotura

Hidrogeno-zubizko lotura dipolo-dipolo indar intermolekularraren mota bat da.

Lotura-mota hau Van der Waals loturatik aparte aztertzen da sendotasun berezia dutelako. Lotura intermolekular mota hau emateko, loturak oso polarrak izan behar dute: dira kasu nabarmenenak.

Lehen bezala, konposatuen fusio eta irakite-puntuak erabil daitezke lotura intermolekularren sendotasuna erabiltzeko. HF eta uraren fusio eta irakite-puntuak espero zitezkeen baino handiagoak dira, grafikoetan adierazten den bezala.

BIBLIOGRAFIA:

· "Chemistry. Structure and Dynamics". Spencer, Bodner, Rickard. (Wiley)