כימיה לבגרות/קשרים בין מולקולאריים: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
 
מ הגהה, הרחבה, עריכה
שורה 1:
קשרים בין מולקולאריים, הם סוג של [[כימיה - 3 יחידות/ סוגי קשרים כימיים|קשר קוולנטי]]
==קשר מימן==
'''קשר מימן''' הוא סוג של כוח בין-מולקולרי שקיים בין מטענים אלקטרוניים חלקיים בעלי קוטביות הפוכה. אף שהם חזקים מכוחות בין-מולקולריים אחרים, קשרי המימן הרבה יותר חלשים מקשרים יוניים ומקשרים קוולנטיים. בתוך מקרומולקולות כגון חלבונים וחומצות הגרעין הקשר יכול להתקיים בין שני חלקים של אותה המולקולה.
 
==סוגי קשרים בין מולקולאריים==
כפי שהשם מרמז, קשרי מימן הינם קשר בין מימן לאטום אחר. הקשר נוצר בין מולקולה קוטבית שבה מצוי מימן - בעל ערך אלקטרושליליות של 2.1 - למולקולה אחרת בעלת אטום עם ערך אלקטרושליליות גבוה משלו בהפרש של מעל 0.8 (לפי פאולינג) - כמו חמצן, חנקן ופלואור.
ישנם 2 סוגי של קשרים הנוצרים בין קשרים מולקולאריים קשרי
ואן דר ואלס וקשרי חמצן.
 
===קשרי ואן דר ואלס (ו.ד.ו)===
בתוך המולקולה שמכילה מימן מושך האטום האלקטרו-שלילי את ענן האלקטרונים של המימן לכיוונו, ובכך הופך את המימן לבעל מטען חיובי חלקי. בגלל גודלו הקטן של המימן מטענו החיובי, גם אם חלקי, הוא צפוף ולכן חזק. כתוצאה מכך נמשכים אלקטרונים חופשיים ממולקולה קוטבית שכנה בעלת מטען שלילי חזק מספיק, וכך נוצר קשר המימן.
בראשית המדע, חשבו מדענים כי קיים רק סוג אחד של קשרים ואלו היו קשרי ואן רד ואלס (בקיצור ו.ד.ו.). קשרי ו.ד.ו יכולים לקרות משני מצבים :
====קיטוב קבוע ====
קיטוב קבוע קורה בין קשרים קוולנטי '''קוטבי''', שם במשך זמן מסוים צד אחד באטום חיובי וצד שני הוא שלילי באופן קבוע (בזמן מסוים וידוע).
====קיטוב רגעי====
קיטוב רגעי קורה בקשרים קוולנטיים '''שיתופי''' במהלך בו הפרוטונים והאלקטרונים מסתובבים סביב הגרעין. בעקבות הסתובבותם הממושכת נוצר מצב בו צד אחד בהם יותר עם אלקטרונים וצד שני פחות ובניהם נוצר הקשר.
 
הערות :
==אינטרקציות ואן דר וואלס==
* קיטוב רגעי יכול להתרחש גם בגזים אצילים חד אטומים.
קשר ואן-דר-וואלס(ו.ד.ו או VDV) הוא קשר בין-מולקולארי נוסף. הוא חלש יותר מכל הקשרים הפנים-מולקולאריים וגם מקשרי מימן. הקשר נוצר בין קוטב שלילי במולקולה אחת לקוטב חיובי במולקולה אחרת.
*ההסתברות לקיטוב רגעי גדלה יותר ככל שמספר האטומי גדול יותר (כיוון שיש יותר אלקטרונים ופרוטונים סביב הגרעין.
ישנם שלושה גורמים המשפיעים על חוזק קשר ו.ד.ו:
* קיטוב רגעי חלשה מקיטוב קבוע.
#קוטביות המולקולה - ככל שהמולקולה קוטבית יותר, הקשר חזק יותר, לכן, לדוגמה, קשר ו.ד.ו בין מולקולות <math>O_2</math> בעלות דו-קוטב רגעי חלש ביותר לעומת מולקולות כדוגמת <math>HCl</math> בעלות דו-קוטב קבוע.
 
#מאסת המולקולה - קשרי ו.ד.ו מתחזקים עם עליה במאסת המולקולה.
==קשר=קשרי מימן===
#שטח מגע - ככל שהמולקולה שטוחה יותר, קיים שטח מגע גדול יותר בין מולקולות היוצרות קשר ו.ד.ו ויותר קשרים כאלה יכולים להווצר, המחזיקים את המולקולות חזק יותר. לעומת זאת - במולקולות עגולות, כדוגמת <math>CH_3Cl</math> שטח המגע קטן ביותר והקשר נחלש.
המסקנה אליה הגיעו החוקרים הייתה : ככל שקשרי ו.ד.ו היו חזקים יותר, כך, טמפרטורת הרתיחה גדלה יותר ואילו טמפרטורת היתוך ירדה.
 
עם זאת, החוקרים גילו שנקודת הרתיחה של מימן עם אחד מאטומים חמצן (O), פלואור (F) וחנקן (N), גבוהה יותר משאר הקשרים (כלומר, אינה מקיימת את המסקנה).
לקשר זה, של מימן עם אחד מאותיות ה"נוף" (NOF) קוראים קשרי מימן והם חזקים פי כאלפיים מקשרי ו.ד.ו.
 
==ממיסות==
חומר נמאס בקשר הדומה לקשרו, במילים אחרות קשרי ו.ד.ו ימסו בקשרי ו.ד.ו, ואילו, קשרי מימן יימסו בקשרי מימן (להרחבה : [[כימיה - 3 יחידות/מסיסות במים|לחץ כאן]])
 
==חוזק הקשר==
אם מבקשים מאיתנו לדעת איזה חומר יהיה בעל רמת רתיחה גבוהה יותר או ממס פחות נבדוק :
# מסה מולרית – בדיקה אם יש בחומר מימן עם אחת מאותיות ה"נוף" כאשר קשרי ו.ד.ו ּ 2000~ = קשרי H +N/O/F.
# בדיקה אם מדובר על שני קיטובים שונים כאשר קיטוב רגעי < קיטוב קבוע (בחוזקו). בכדי לדעת אם חומר הוא קיטוב רגעי ניתן לבדוק באיזה קשר הוא נמצא (קוטבי או שיתופי) או לבדוק את מספר האטומי של החומרים.
 
 
[[קטגוריה : כימיה]]