LEGATURA DE HIDROGEN

 Este o legătură de natură electrostatică.

Se formează între molecule ce conţin atomi de hidrogen legaţi de atomi puternic electronegativi şi cu volum atomic mic ( O, N, F ).  In astfel de molecule, legătura covalentă  este puternic polarizată.

Sarcina fracţionară pozitivă este distribuită pe suprafaţa mică a atomului de hidrogen, iar sarcina negativă pe suprafaţa mai mare a celuilalt atom.

Deci polul pozitiv este mult mai concentrat pe unitatea de suprafaţă decât polul negativ.

Pentru compensarea acestui deficit de sarcină, hidrogenul va atrage dubletul de electroni neparticipanţi ai elementului  electronegativ din molecula vecină.

 

 

Tăria legăturii creşte odată cu creşterea electronegativităţii elementului.

Este o legătură foarte slabă.

    In lichide ( H 2 O, HF, NH 3 , alcooli etc) se formează asociaţii moleculare de tipul  ( HX) n , care determină modificări ale proprietăţilor  fizice:

–          puncte de fierbere mai ridicate

–          densităţi, călduri de vaporizare, capacităţi calorice mai mari

Lichidele asociate prin legături de hidrogen sunt solubile între ele şi insolubile în lichide neasociate.

    In solide, legăturile de hidrogen au o orientare spaţială bine definită.

Legătura este fixă şi perfect orientată în direcţia orbitalului care are o pereche de electroni liberă, asemănător unei covalenţe.

Legătura de hidrogen se formează şi între atomii a două grupări funcţionale vecine, ce aparţin aceleiaşi molecule.

Exemple: o- nitrofenol, aldehida salicilică.

 

 

LEGĂTURI  PRIN  FORŢE  DE TIP   VAN DER WAALS

         Sunt forţe de natură electrostatică care se manifestă între atomi sau molecule cu structuri electronice complete.

Forţele  van der Waals  se datorează următoarelor tipuri de atracţii :

–          Atracţia dintre polii opuşi ai moleculelor dipolare ( efect de orientare).

–          Atracţia dintre dipolii induşi de către moleculele învecinate ( efect de inducţie).

–          Atracţia dintre dipolii formaţi temporar datorită vibraţiei electronilor  faţă de nucleele atomice (efect de dispersie).

   

 Efectul  de orientare

-Se  datorează atracţiei de tip dipol – dipol.

– Moleculele capătă o aranjare ordonată, care scade însă la creşterea temperaturii.

   

 

 Efectul de inducţie

 – Se produce în sistemele în care există alături molecule polare şi molecule nepolare.

–    Câmpul electric al moleculelor polare va determina deformarea configuraţiei electronice a moleculelor nepolare.

–    In moleculele nepolare va lua naştere un dipol indus.

–    Acest dipol indus va deveni , la rândul său, dipol inductor pentru o altă moleculă şi fenomenul continuă în toată masa sistemului.

–    Intre aceşti dipoli se exercită forţe foarte slabe, care nu depind de temperatură.

   

 Efectul de dispersie

–    Apare între molecule perfect simetrice, nepolare ( H 2 , N 2 , He, O 2 ).

–    Se datoreză vibraţiilor electronice şi nucleare care distrug temporar simetria moleculei şi o polarizează.

 

     In concluzie, forţele van der Waals se manifestă:

–    În toate stările de agregare

–    Acţionează numai ca forţe de atracţie.

–    Tăria lor este invers proporţională cu puterea a 7-a a distanţei dintre molecule (r)

F = 1/ r 7