WikiDer > Induzierte Dipol-Dipol-Wechselwirkung

Induzierte Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Debye-Kräfte (benannt nach dem niederländisch-amerikanischen Physikochemiker Peter Debye) sein intermolekularen Kräfte (Kräfte zwischen Molekülen), die aus der Anziehung zwischen a Molekül mit einer dauerhaften Dipolmoment (ein sogenannter polarer Anschluss) und ein polarisierbar Molekül. Zusätzlich zu Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und der Londoner Streitkräfte, gehören die induzierten Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zu den Van-der-Waals-Kräfte.

Beschreibung

Die Polarisierbarkeit ist eine Eigenschaft des Moleküls oder Atoms selbst und ist fast vollständig fixiert, solange die elektronische Quantenzustand des Teilchens ändert sich nicht. Bei der Polarisation geraten die Elektronenwolken unter den Einfluss der äußeren elektrisches Feld, von a . kommend Dipol, leicht verzerrt, so dass sich die Ladungsverteilung innerhalb des Atoms oder Moleküls ändert. Dies ist zum Beispiel für die Elektronen eines größeren Atoms einfacher Schwefel als für ein kleineres Atom, wie Sauerstoff. Auch Elektronen in ungesättigte Verbindungen oder in a delokalisiert System, wie das π-Elektronen von Benzol, sind im Allgemeinen leichter zu polarisieren als die Elektronen von a σ Bindung, wie in Methan. Die Polarisierbarkeit α drückt den Grad aus, in dem ein äußerlich angewendetes elektrisches FeldE im Molekül ein temporäres elektrisches Dipolmomentμ kann induziert werden:

${displaystyle mu =alpha cdot E}$

Eine beispielhafte Interaktion ist diese zwischen Chlorwasserstoff (der permanente Dipol) und Benzol (ein polarisierbares Molekül). Unter dem Einfluss des Dipols im Chlorwasserstoff bildet sich im Benzol vorübergehend ein elektrisches Dipolmoment, wodurch sich beide Moleküle anziehen. Auch Atome, wie die Edelgase, kann hier polarisiert werden.^[1]

Gute Besserung

Die Wechselwirkungsenergie zwischen zwei Molekülen A (dem Dipol) und B (dem polarisierbaren Molekül) wird nach folgender Formel berechnet:

${displaystyle V_{mathrm {d-id}}=-{frac {mu_{A}^{2}alpha _{B}}{(2pi epsilon _{0})^{2}}}{frac {1 }{r^{6}}}}$

Darin steht:

• ${displaystyle mu_{A}}$ es Dipolmoment von Molekül A
• ${displaystyle alpha_{B}}$ das Polarisierbarkeit von Molekül B
• ${displaystyle r}$ der Abstand zwischen den beiden Molekülen
• ${displaystyle epsilon _{0}}$ das elektrische Feldkonstante

Ein typischer Wert für die induzierte Dipol-Dipol-Wechselwirkungsenergie beträgt 1 bis 2 kJ/mol. nicht so wie Dipol-Dipol-Wechselwirkung die induzierte Dipol-Dipol-Wechselwirkung ist unabhängig von der Rotation, da der induzierte Dipol in seiner Bewegung dem permanenten Dipol folgt.