Zwischenmolekulare Kräfte — Chemie, 14–17
Moleküle ziehen einander an, ohne neue kovalente Bindungen zu bilden. Diese Anziehungen erklären unter anderem Siedepunkte, Zähflüssigkeit und Oberflächenspannung.
Anziehungen zwischen Molekülen
Zwischenmolekulare Kräfte sind schwache Anziehungen zwischen getrennten Molekülen. Jede einzelne ist schwächer als eine Bindung im Molekül, doch viele zusammen können eine Flüssigkeit zusammenhalten oder den Übergang in ein Gas erschweren. Du unterscheidest drei nützliche Arten: momentane Dipole, permanente Dipole und Wasserstoffbrücken.
Warum Stoffe unterschiedlich sieden
Ein einfaches Teilchenmodell erklärte nicht, warum Flüssigkeiten mit ähnlich großen Molekülen verschiedene Siedepunkte haben. Chemiker mussten die Anziehungen zwischen Teilchen einbeziehen: Stärkere Anziehungen brauchen mehr Energie, um überwunden zu werden. So wird ein unsichtbares Moleküldetail mit einer Messung im Labor verbunden.
Ethanol und Ethan
Vergleiche Ethanol, C₂H₅OH, mit Ethan, C₂H₆. Schritt 1: Die Moleküle sind ähnlich groß, daher sind ihre momentanen Anziehungen vergleichbar. Schritt 2: Ethanol besitzt eine O–H-Gruppe und kann Wasserstoffbrücken bilden; Ethan nicht. Schritt 3: Ethanol siedet bei etwa 78 °C, Ethan bei etwa −89 °C, weil sich Ethanolmoleküle viel stärker anziehen.
Kräfte zwischen Molekülen sind keine Bindungen im Molekül
Es ist nachvollziehbar zu denken, dass Sieden die Bindungen eines Stoffes zerstört, weil die Flüssigkeit sichtbar zu Gas wird. Meist trennt Sieden jedoch nur ganze Moleküle, indem es die Anziehungen zwischen ihnen überwindet; die kovalenten Bindungen im Molekül bleiben erhalten. Du erkennst das daran, dass Wasserdampf weiterhin H₂O ist.
Seife, Tinte und Kühlung
Zwischenmolekulare Kräfte wirken in alltäglichen Stoffen. Seife verändert die Anziehung zwischen Wassermolekülen und hilft Wasser, sich auf fettigen Oberflächen zu verteilen; Tinte nutzt andere Anziehungen, damit sie auf Papier bleibt; Verdunstung kühlt deine Haut, weil zuerst die schnellsten Moleküle entweichen. Du siehst dieselbe Teilchenidee in drei Fällen.
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