فان دير فالس مقابل روابط الهيدروجين
قوى فان دير فال والروابط الهيدروجينية هي عوامل جذب بين الجزيئات. تكون بعض القوى بين الجزيئات أقوى ، وبعضها الآخر ضعيف. تحدد هذه الروابط سلوك الجزيئات.
قوات فان دير فال
للتجاذب بين الجزيئات ، يجب أن يكون هناك فصل شحنة. هناك بعض الجزيئات المتماثلة مثل H2 ، Cl2 ، حيث لا توجد فواصل شحنة. ومع ذلك ، تتحرك الإلكترونات باستمرار في هذه الجزيئات. لذلك ، يمكن أن يكون هناك فصل فوري للشحنة داخل الجزيء إذا تحرك الإلكترون باتجاه أحد طرفي الجزيء.سيكون لنهاية الإلكترون شحنة سالبة مؤقتًا ، بينما سيكون للطرف الآخر شحنة موجبة. يمكن أن تحفز هذه ثنائيات الأقطاب المؤقتة ثنائي القطب في الجزيء المجاور وبعد ذلك ، يمكن أن يحدث تفاعل بين القطبين المتعارضين. يُعرف هذا النوع من التفاعل بالتفاعل المستحث ثنائي القطب. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون هناك تفاعلات بين ثنائي القطب الدائم وثنائي القطب المستحث أو بين ثنائيات أقطاب دائمين. تُعرف كل هذه التفاعلات الجزيئية بقوى فان دير فال.
روابط الهيدروجين
عندما يتم توصيل الهيدروجين بذرة كهربية مثل الفلور أو الأكسجين أو النيتروجين ، سينتج عن ذلك رابطة قطبية. بسبب الكهربية ، ستنجذب الإلكترونات الموجودة في الرابطة إلى الذرة الكهربية أكثر من انجذابها إلى ذرة الهيدروجين. لذلك ، ستحصل ذرة الهيدروجين على شحنة موجبة جزئيًا ، بينما تحصل ذرة الهيدروجين على شحنة سالبة جزئيًا. عند اقتراب جزيئين لهما انفصال الشحنة هذا ، ستكون هناك قوة جذب بين الهيدروجين والذرة سالبة الشحنة.يُعرف هذا الجذب باسم الترابط الهيدروجيني. الروابط الهيدروجينية أقوى نسبيًا من التفاعلات ثنائية القطب الأخرى ، وهي تحدد السلوك الجزيئي. على سبيل المثال ، جزيئات الماء لها روابط هيدروجينية بين الجزيئات. يمكن لجزيء ماء واحد تكوين أربع روابط هيدروجينية مع جزيء ماء آخر. نظرًا لأن الأكسجين له زوجان منفردان ، فيمكنه تكوين رابطتين هيدروجينيتين بهيدروجين موجب الشحنة. ثم يمكن أن يعرف جزيئي الماء باسم ثنائى. يمكن لكل جزيء ماء أن يرتبط بأربعة جزيئات أخرى بسبب قدرة الترابط الهيدروجيني. ينتج عن ذلك نقطة غليان أعلى للماء ، على الرغم من أن جزيء الماء له وزن جزيئي منخفض. لذلك ، فإن الطاقة اللازمة لكسر روابط الهيدروجين عند ذهابهم إلى المرحلة الغازية عالية. علاوة على ذلك ، تحدد روابط الهيدروجين التركيب البلوري للجليد. يساعد الترتيب الفريد للشبكة الجليدية على الطفو على الماء ، وبالتالي حماية الحياة المائية في فترة الشتاء. بخلاف ذلك ، تلعب الرابطة الهيدروجينية دورًا حيويًا في الأنظمة البيولوجية.تعتمد البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات والحمض النووي فقط على روابط الهيدروجين. يمكن تدمير الروابط الهيدروجينية عن طريق التسخين والقوى الميكانيكية.
ما هو الفرق بين قوى فان دير فالس و روابط الهيدروجين؟
• تحدث الروابط الهيدروجينية بين الهيدروجين ، والذي يرتبط بذرة كهربية وسلبية من جزيء آخر. يمكن أن تكون هذه الذرة الكهربية فلور أو أكسجين أو نيتروجين.
• يمكن أن تحدث قوى فان دير فال بين ثنائيين أقطاب دائمين ، ثنائي القطب المستحث بالثنائي القطب ، أو ثنائيات أقطاب مستحثة.
• لكي تحدث قوى فان دير فال ، لا ينبغي بالضرورة أن يكون للجزيء ثنائي القطب ، لكن الرابطة الهيدروجينية تحدث بين ثنائيات أقطاب دائمين.
• الروابط الهيدروجينية أقوى بكثير من قوى فان دير فال.
