1

קשרים בינמולקולריים

מצבי צבירהמצבי צבירה

2

הוכחה לקיום קשרים בין מולקולרייםהוכחה לקיום קשרים בין מולקולריים

ניתן לנזל ולמצק חומרים מולקולריים, • האצילים".גזיםאפילו את ה"

ללא קיום הקשרים )משיכה חשמלית( • החומרים כלבין המולקולות היו

, אפילו תמידהמולקולריים במצב גזי ובטמפרטורות נמוכות.

3

4

מודל כדור-מקל

מודל ממלא מרחב שמתאר את

ענן האלקטרונים

5

אדום – קוטב שליליכחול – קוטב חיובי

6

ענני אלקטרונים שלמולקולת כוהל ומולקולת קטון

 

7

איך נוצרים קשרים בינמולקולריים בין מולקולות

קוטביות?

8

קשרים בין מולקולריים HCl בין מולקולות

קשר קשר קוולנטי – חזק

9

10

11

קשרים בינמולקולריים בין מולקולות לא קוטביות – איך הם

? נוצרים

12

אטומי הליום שנוצר בהם דו-קוטב רגעי

קוטב רגעי מלווה בעיוות של הענן האלקטרוני יצירת דו-

13

מדוע הוא קרוי דו-קוטב רגעי?כי הוא אינו קבוע ועשוי לשנות את

הכיוון שלו

14

מולקולות יוד

מולקולות יוד שנוצר בהן דו-קוטב רגעי

15

 

מעכשיו:למולקולות קוטביות נקרא

מולקולות בעלות דו-קוטב קבוע

למולקולות לא קוטביות נקראמולקולות בעלות דו-קוטב

רגעי

קשרי ון דר ולס קשרי ון דר ולס = קשרים בין מולקולרייםקשרים בין מולקולריים

בין קוטב שלילי )זמני או משיכה חשמלית משיכה חשמלית קבוע( של מולקולה אחת לקוטב חיובי )זמני

או קבוע( של מולקולה אחרת שכנה

16

קשרי ון- דר- ולס

תלוי ב:חוזק הקשרים.חוזק הקשרים.

א. גודל הענן האלקטרוני )של האטומים •או של המולקולות(.

ב. קוטביות המולקולות. •

ג. סיעוף השרשרת של המולקולות •)לאותה נוסחה מולקולרית(.

17

הסבר הגורמיםהסבר הגורמים- ככל שהענן האלקטרוני גודל הענן האלקטרוני•

גדול יותר נוצר דו-קוטב רגעי בקלות רבה וגדול . יותר

- נוצרים קשרים יציבים וחזקים דו-קוטב קבוע•מאשר בין דו קטבים רגעיים.

- ככל שהמבנה סיעוף השרשרת של המולקולות•יותר שרשרתי )פחות מסועף(, אפשרויות חפיפה

טובות יותר של המולקולות ולכן, יצירת קשרים חזקים יותר.

18

19

: הסבירו את התופעה הבאה

טמפרטורת רתיחה (0C )ב –

החומר

188 - F2

35 - Cl2

58 + Br2

184.3 + I2

20

21

הבדלים בין טמפרטורות רתיחה של איזומרים של אוקטאן

אינטראקציות ואן דר ואלסמכלול של כוחות משיכה ודחייה חשמליים בין האזורים טעונים

במטענים חשמליים רגעיים מנוגדים נקרא אינטראקציות ו.ד.ו.

http://chemmovies.unl.edu/ChemAnime/LONDOND/LONDOND.html

http://chimianet.zefat.ac.il/download/vdw.swf

22

קשרים בין מולקולריים משפיעים על...•.האנרגיה הדרושה לאידוי - האנרגיה הדרושה א•

לשבירת קשרים בין המולקולות גדולה יותר ככל שהקשרים הבין מולקולריים חזקים יותר.

. מצב הצבירה של החומר )נק' הרתיחה וההיתוך(ב•. מסיסות של חומרים מולקולריים בממיסים שונים.ג•

23

מה משפיע על חוזקם של אינטראטקציות ו.ד.ו ?)

נק' רתיחה )צלז'(

מס' אלקטרוני

ם

חומר

269-2He

248.6-10Ne

185.8-18Ar

157.2-36Kr

111.9-54Xe

boiling point vs # of electron

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

0 10 20 30 40 50 60

# of electron

boili

ng p

oint

24

נק' רתיחה )צלז'(

מס' אלקטרוני

ם

נוסחת מבנה

חומר

-16110CH4מתאן

-8918C2H6אתאן

-4226C3H8פרופאן

034C4H10בוטאן

3642C5H12פנטאן

נק' רתיחה )צלז'(

מס' אלקטרוני

ם

חומר

220-18=2*9F2

101.5-34=2*17Cl2

5870=2*35Br2

184.5106=2*53

I2 טמפרטורות הרתיחה של תרכובות פחמן פשוטות3דוגמא

טמפרטורות הרתיחה של הלוגנים2דוגמא

25

מה משפיע על חוזקם של אינטראטקציות ו.ד.ו ?

גודל הענן האלקטרוני ואינטראקציות ואן דר ואלסככל שענן האלקטרונים גדול יותר, _________ הסיכוי לדו-קוטב

רגעי על המולקולה. מושרית קוטביות דומה על מולקולות שכנות, ובין

הקטבים הרגעיים המנוגדים יש משיכות חשמליות __________ יותר

המלכדות את המולקולות לצבר )אינטראקציות ו.ד.ו גדלות(. כתוצאה מכך נדרש להשקיע אנרגיה _________ יותר בשבירת הקשרים שבין המולקולות, דבר שמתבטא בנק' רתיחה )והיתוך(

_________ יותר.

26

כיצד תסבירו את ההבדלים בנק' הרתיחה של החומרים הבאים ?

נק' רתיחה )צלז'(

מס' אלקטרונים

חומר

Br2 ברום 5870

ICl יוד כלורי 98.870

חומרמס' אלקטרוניםנק' רתיחה )צלז'(

C2H6 אתאן 18518

CH2O מתאנאל25416

חומ' ציאנית 14 260HCN

27

המשך...קוטביות המולקולות וכוחות ואן דר ואלס

חומרים בעלי מולקולות קוטביות, מתקיימים בהם בנוסף לאינטראקציות

בין דו-קטבים רגעיים, גם אינטראקציות בין דו קטבים קבועים על

המולקולות. אינטראקציות אלו מגדילות את כוחות המשיכה בין המולקולות

ולכן אינטראקציות ו.ד.ו גדלות דבר שמתבטא בנק' רתיחה )והיתוך(

גבוהות יותר מחומרים שאינם קוטביים.

28

נק' רתיחה )צלז'(

חומר

C5H12. פנטאן1 36

. מתיל בוטאן 282

. די מתיל 9.53פרופאן

איזומרים הם מולקולות בעלות נוסחא מולקולרית זהה אך נוסחת מבנה שונה. איזומרים של פנטאן3נבחן נק' רתיחה של

: .

1

2

3

29כיצד ניתן להסביר את ההבדלים בנק' הרתיחה ?

שטח פנים ואינטראקציות ואן דר ואלס•הכוחות הבין מולקולריים פועלים בשטח הפנים של המולקולה. ככל •

ששטח הפנים של המולקולה גדול יותר, יהיה _________ שטח למגע בין המולקולות, ולכן תהיינה ________ אינטראקציות ביניהן.

שטח הפנים של מולקולה פרושה גדול יותר משטח הפנים של •מולקולה מסועפת.

בהשוואה בין איזומרים, ככל שהאיזומר מסועף וכדורי יותר, שטח •המגע בין המולקולות קטן, וכוחות המשיכה ביניהן )אינטראקציות ואן

דר ואלס( יהיו ________ יותר. לכן כדי לנתק את המולקולות זו מזו נדרש להשקיע _________ אנרגיה דבר שמתבטא בנק' רתיחה

)והיתוך( _________ יותר.

גורם זה הוא בעל התרומה הנמוכה ביותר לאינטראקציות ו.ד.: הערה•ו. בא לידי ביטוי בעיקר בהבדלי נק' רתיחה והיתוך של איזומרים של

תרכובות פחמן.

30