Van der Waals vs Hydrogen Bonds
Les forces de Van der Waals et les liaisons hydrogène sont des attractions intermoléculaires entre les molécules. Certaines forces intermoléculaires sont plus fortes et d'autres sont faibles. Ces liaisons déterminent le comportement des molécules.
Forces Van der Waals
Pour une attraction intermoléculaire, il devrait y avoir une séparation de charge. Il existe des molécules symétriques comme H2, Cl2, où il n'y a pas de séparation de charge. Cependant, les électrons se déplacent constamment dans ces molécules. Par conséquent, il peut y avoir une séparation de charge instantanée dans la molécule si l'électron se déplace vers une extrémité de la molécule. L'extrémité avec l'électron aura temporairement une charge négative, tandis que l'autre extrémité aura une charge positive. Ces dipôles temporaires peuvent induire un dipôle dans la molécule voisine et par la suite, une interaction entre pôles opposés peut se produire. Ce type d'interaction est connu sous le nom d'interaction dipôle induit-dipôle induit. De plus, il peut y avoir des interactions entre un dipôle permanent et un dipôle induit ou entre deux dipôles permanents. Toutes ces interactions intermoléculaires sont connues sous le nom de forces de Van der Waals.
Obligations hydrogène
Lorsque l'hydrogène est attaché à un atome électronégatif comme le fluor, l'oxygène ou l'azote, une liaison polaire en résulte. En raison de l'électronégativité, les électrons de la liaison seront plus attirés par l'atome électronégatif que par l'atome d'hydrogène. Par conséquent, l'atome d'hydrogène obtiendra partiellement une charge positive, tandis que l'atome le plus électronégatif obtiendra partiellement une charge négative. Lorsque deux molécules ayant cette séparation de charge sont proches, il y aura une force d'attraction entre l'hydrogène et l'atome chargé négativement. Cette attraction est connue sous le nom de liaison hydrogène. Les liaisons hydrogène sont relativement plus fortes que les autres interactions dipolaires et elles déterminent le comportement moléculaire. Par exemple, les molécules d'eau ont une liaison hydrogène intermoléculaire. Une molécule d'eau peut former quatre liaisons hydrogène avec une autre molécule d'eau. Puisque l'oxygène a deux paires isolées, il peut former deux liaisons hydrogène avec de l'hydrogène chargé positivement. Ensuite, les deux molécules d'eau peuvent être appelées dimères. Chaque molécule d'eau peut se lier à quatre autres molécules en raison de la capacité de liaison hydrogène. Cela se traduit par un point d'ébullition plus élevé pour l'eau, même si une molécule d'eau a un faible poids moléculaire. Par conséquent, l'énergie nécessaire pour rompre les liaisons hydrogène lorsqu'elles passent en phase gazeuse est élevée. De plus, les liaisons hydrogène déterminent la structure cristalline de la glace. La disposition unique du réseau de glace l'aide à flotter sur l'eau, protégeant ainsi la vie aquatique pendant la période hivernale. En dehors de cela, la liaison hydrogène joue un rôle vital dans les systèmes biologiques. La structure tridimensionnelle des protéines et de l'ADN est uniquement basée sur des liaisons hydrogène. Les liaisons hydrogène peuvent être détruites par le chauffage et les forces mécaniques.
Quelle est la différence entre les forces de Van der Waals et les obligations hydrogène ?
• Des liaisons hydrogène se produisent entre l'hydrogène, qui est connecté à un atome électronégatif et un atome électronégatif d'une autre molécule. Cet atome électronégatif pourrait être un fluor, un oxygène ou un azote.
• Les forces de Van der Waals peuvent se produire entre deux dipôles permanents, un dipôle induit par un dipôle ou deux dipôles induits.
• Pour que les forces de Van der Waals aient lieu, la molécule ne doit pas nécessairement avoir un dipôle, mais la liaison hydrogène a lieu entre deux dipôles permanents.
• Les liaisons hydrogène sont beaucoup plus fortes que les forces de Van der Waals.
