Erinevus Van der Waalsi ja vesiniksidemete vahel

Van der Waals vs vesiniksidemed

Van der Waalsi jõud ja vesiniksidemed on molekulidevahelised atraktsioonid molekulide vahel. Mõned molekulidevahelised jõud on tugevamad ja mõned nõrgad. Need sidemed määravad molekulide käitumise.

Van der Waalsi väed

Molekulidevahelise atraktsiooni jaoks peaks olema laengute eraldamine. Leidub sümmeetrilisi molekule nagu H2, Cl2, kus puuduvad laengu eraldumised. Kuid nendes molekulides liiguvad elektronid pidevalt. Seetõttu võib molekulis toimuda kohene laengu lahutamine, kui elektron liigub molekuli ühe otsa poole. Elektroni otsas on ajutiselt negatiivne laeng, teises otsas aga positiivne laeng. Need ajutised dipoolid võivad indutseerida naabermolekulis dipooli ja seejärel võib vastandlike pooluste vastastikmõju tekkida. Sellist koostoimet tuntakse kui indutseeritud dipoolide poolt indutseeritud dipooli koostoimet. Lisaks võivad esineda interaktsioonid püsiva dipooli ja indutseeritud dipooli vahel või kahe püsiva dipooli vahel. Kõiki neid molekulaarseid vastasmõjusid nimetatakse Van der Waalsi jõududeks.

Vesiniksidemed

Kui vesinik on kinnitatud elektronegatiivse aatomi külge, näiteks fluori, hapniku või lämmastiku külge, tekib polaarne sidumine. Elektronegatiivsuse tõttu köidavad sidemes olevad elektronid rohkem elektronegatiivset aatomit kui vesinikuaatomit. Seetõttu saab vesinikuaatom osaliselt positiivse laengu, elektronegatiivsem aatom aga osaliselt negatiivse laengu. Kui kaks selle laenguga eraldumisega molekuli on lähedal, tekib vesiniku ja negatiivselt laetud aatomi vahel tõmbejõud. Seda atraktsiooni nimetatakse vesiniksidemeks. Vesiniksidemed on suhteliselt tugevamad kui teiste dipoolide interaktsioonid ja need määravad molekulaarse käitumise. Näiteks on veemolekulidel molekulidevaheline vesinikside. Üks veemolekul võib teise vesimolekuliga moodustada neli vesiniksidet. Kuna hapnikul on kaks üksildast paari, võib see moodustada kaks vesiniksidet positiivselt laetud vesinikuga. Siis võib kahte veemolekulit nimetada dimeeriks. Iga veemolekul võib vesiniksideme võime tõttu siduda veel nelja molekuliga. Selle tulemuseks on vee kõrgem keemistemperatuur, isegi kui veemolekulil on madal molekulmass. Seetõttu on vesiniksidemete purunemiseks vajalikku energiat gaasilises faasis. Lisaks määravad vesiniksidemed jää kristallstruktuuri. Jäävõre ainulaadne paigutus aitab sellel vee peal hõljuda, kaitstes seega veeelustikku talvisel perioodil. Peale selle mängib vesiniksidemine bioloogilistes süsteemides üliolulist rolli. Valkude ja DNA kolmemõõtmeline struktuur põhinevad üksnes vesiniksidemetel. Vesiniksidemeid saab kuumutamise ja mehaaniliste jõudude abil hävitada.