Van der Waals vs vesiniksidemed
Van der Waalsi jõud ja vesiniksidemed on molekulidevahelised molekulidevahelised tõmbejõud. Mõned molekulidevahelised jõud on tugevamad ja mõned nõrgad. Need sidemed määravad molekulide käitumise.
Van der Waalsi väed
Molekulidevahelise atraktsiooni jaoks peaks olema laengu eraldamine. On mõned sümmeetrilised molekulid, nagu H2, Cl2, kus laengud ei eraldu. Kuid elektronid liiguvad nendes molekulides pidev alt. Seetõttu võib molekulis toimuda kohene laengu eraldumine, kui elektron liigub molekuli ühe otsa poole. Elektroniga otsas on ajutiselt negatiivne laeng, teises otsas aga positiivne laeng. Need ajutised dipoolid võivad indutseerida dipooli naabermolekulis ja seejärel võib tekkida vastasmõju vastaspooluste vahel. Sellist interaktsiooni nimetatakse indutseeritud dipool-indutseeritud dipooli interaktsiooniks. Lisaks võib püsidipooli ja indutseeritud dipooli või kahe püsiva dipooli vahel esineda koostoimeid. Kõik need molekulidevahelised vastasmõjud on tuntud kui Van der Waalsi jõud.
Vesiniksidemed
Kui vesinik on seotud elektronegatiivse aatomiga, nagu fluor, hapnik või lämmastik, tekib polaarne side. Elektronegatiivsuse tõttu tõmbavad sideme elektronid rohkem elektronegatiivse aatomi kui vesinikuaatomi poole. Seetõttu saab vesinikuaatom positiivse laengu osaliselt, samas kui elektronegatiivsem aatom saab negatiivse laengu osaliselt. Kui kaks molekuli, millel on selline laengueraldus, on lähedal, tekib vesiniku ja negatiivselt laetud aatomi vahel tõmbejõud. Seda atraktsiooni nimetatakse vesiniksidemeks. Vesiniksidemed on suhteliselt tugevamad kui teised dipoolide vastasmõjud ja need määravad molekulaarse käitumise. Näiteks on veemolekulidel molekulidevaheline vesinikside. Üks veemolekul võib moodustada neli vesiniksidet teise veemolekuliga. Kuna hapnikul on kaks üksikut paari, võib see positiivselt laetud vesinikuga moodustada kaks vesiniksidet. Siis võib kahte veemolekuli nimetada dimeeriks. Iga veemolekul võib vesiniksideme võime tõttu seostuda nelja teise molekuliga. Selle tulemuseks on vee kõrgem keemistemperatuur, kuigi veemolekulil on madal molekulmass. Seetõttu on vesiniksidemete purustamiseks vajalik energia, kui need lähevad gaasifaasi, suur. Veelgi enam, vesiniksidemed määravad jää kristallstruktuuri. Jäävõre ainulaadne paigutus aitab sellel vee peal hõljuda, kaitseb seega vee-elustik talvisel perioodil. Peale selle on vesiniksidemetel bioloogilistes süsteemides ülioluline roll. Valkude ja DNA kolmemõõtmeline struktuur põhineb ainult vesiniksidemetel. Vesiniksidemeid võib hävitada kuumutamine ja mehaanilised jõud.
Mis vahe on Van der Waalsi jõududel ja vesiniksidemetel?
• Vesiniksidemed tekivad vesiniku vahel, mis on ühendatud elektronegatiivse aatomiga ja mõne teise molekuli elektronegatiivse aatomiga. See elektronegatiivne aatom võib olla fluor, hapnik või lämmastik.
• Van der Waalsi jõud võivad tekkida kahe püsiva dipooli, dipool-indutseeritud dipooli või kahe indutseeritud dipooli vahel.
• Van der Waalsi jõudude toimumiseks ei pea molekulil tingimata olema dipool, kuid vesinikside tekib kahe püsiva dipooli vahel.
• Vesiniksidemed on palju tugevamad kui Van der Waalsi jõud.
