تتجاذب الجزيئات فيما بينها حتى عندما لا تكون مرتبطة بروابط. تُعرف هذه التجاذبات الضعيفة بقوى فان دير فالس، نسبةً إلى يوهانس ديدريك فان دير فالس الذي وصفها في القرن التاسع عشر. تشمل هذه القوى تفاعلات ثنائي القطب، وتفاعلات ثنائي القطب المستحث، وقوى تشتت لندن. وهي أضعف من الروابط التساهمية أو الأيونية، لكنها تُحدد درجات الغليان والانصهار والخواص الفيزيائية للعديد من المواد.
تُعدّ قوى تشتت لندن الأضعف والأكثر شيوعًا. تنشأ هذه القوى من تقلبات مؤقتة في كثافة الإلكترونات تُنشئ ثنائيات أقطاب لحظية. تُحفّز هذه الثنائيات أقطابًا مماثلة في الجزيئات المجاورة، مما يُولّد تجاذبًا ضعيفًا. تزداد قوى التشتت مع ازدياد حجم الجزيء ومساحة سطحه، ولذلك تتميز الجزيئات الأكبر حجمًا بدرجات غليان أعلى. اليود مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة، بينما الفلور غاز. كلاهما من الهالوجينات، لكن اليود يحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات وقوى تشتت أقوى.
تحدث تفاعلات ثنائية القطب بين الجزيئات القطبية، حيث يجذب الطرف الموجب جزئيًا لأحد الجزيئات الطرف السالب جزئيًا لجزيء آخر. تُعد الروابط الهيدروجينية حالة خاصة وأقوى من تفاعلات ثنائية القطب، وتنشأ عندما يرتبط الهيدروجين بالنيتروجين أو الأكسجين أو الفلور. وهي المسؤولة عن ارتفاع درجة غليان الماء وبنية الحمض النووي المزدوجة.
تُعدّ قوى فان دير فالس مهمة في علم الأحياء، وعلم المواد، والكيمياء. فهي تُحافظ على تماسك طبقات الجرافيت، وتُمكّن الوزغات من تسلّق الجدران، وتُحدّد كيفية ارتباط الأدوية بأهدافها. ورغم ضعفها الفردي، إلا أنها تُصبح فعّالة للغاية عند اجتماعها.
Comments
No comments yet. Be the first to share a thought.
Leave a comment