[분자간 힘의 형태]
분자간 힘은 분자들 사이에 서로 당기는 힘
* 반데르발스 힘(van derWaals force)
1) London 분산력 (유도 쌍극자)
2) 쌍극자 - 쌍극자
3) 이온 - 쌍극자
* 수소결합 : 특별히 강한 쌍극자 - 쌍극자 힘
일반적으로 분자간 힘은 분자 내 인력보다 적다.
1. London 힘(분산력)
-비 극성 분자의 경우 원자나 분자에 한시적으로 유도된 쌍극자
(유도쌍극자)에 의해 생기는 인력 - 모든 분자에 존재
원자들이 서로에게 접근할 때, 원자가 전자들이 상호작용한다. 반발력이 전자구름을 뒤틀리게 하고 극성을 갖게 한다. 순간유도 쌍극자는 이러한 뒤틀림으로부터 생성된다.
-London 분산력은 다음에 의존한다.
1) 편극도 : 전자 구름이 일그러지기 쉬운 정도 (전자구름의 부피가 증가하면, 편극도 증가) 즉, 원자가 커지면 끓는점 증가 - 분산력 커짐
2) 분자 내 원자의 수
원자의 수가 증가할 수록, 분산력이 커짐
3) 분자 모양
밀집된 형태를 가진 분자들이 긴 사슬 모양의 분자보다 더 약한 분산력을 가짐.
2. 쌍극자 - 쌍극자 힘(dipole - dipole force)
극성분자(쌍극자 모멘트를 갖는 분자)들 사이에 작용하는 힘으로서 정전기 인력에 의한 쿨롱의 법칙으로 이해.
*수소결합
N-H , O-H 또는 F-H와 같은 극성 결합내의 수소 원자와 전기음성도가 큰 O,N 또는 F같은 원자간의 특별한 간섭.
3. 이온 - 쌍극자 힘 (ion - dipole force)
양이온 또는 음이온과 극성 분자 사이에 작용하는 힘 - 쿨롱 법칙으로 설명.
이온유도 쌍극자인력 -> 유도 쌍극자 : 이온이나 극성분자의 근접에 의해 원자나 비극성 분자 내의 양전하와 음전하의 분리.
분자간 인력 |
물질에 존재하는 인력의 종류 |
공유 결합에 대한 상대적인 크기 |
쌍극자-쌍극자 인력 |
영구적 쌍극자를 가지는 분자들 사이에서 발생(즉, 극성 분자들) |
1~5% |
수소 결합 |
N-H 결합과 O-H 결합을 포함하는 분자에서 발생 |
5~10% |
London 분산력 |
모든 원자, 분자, 이온들이 이러한 종류의 인력을 경함한다. 이것은 모든 물질에서 나타난다. |
분잗르의 크기나 모양에 의존. 큰 분자들에 대해 , 많은 약한 인력들의 누족영향은 큰 전체적인 인력을 유발할 수 있다. |
이온 - 쌍극자 인력 |
극성 분자들과 이온들이 상호작용할 때 발생 |
~10% 이온 전하량과 분자의 극성에 의존한다.
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이온- 유도 쌍극자 인력 |
이온이 분자나 다른 이온과 같은 이웃한 입자들과 쌍극자를 형성할 때 발생 |
변하기 쉬움, 이온의 전하량이나 이웃의 편극도에 의존. |