Forze intermolecolari — Chimica, 14–17
Le molecole si attraggono senza formare nuovi legami covalenti. Queste attrazioni aiutano a spiegare i punti di ebollizione, la viscosità e la tensione superficiale.
Attrazioni tra molecole
Le forze intermolecolari sono piccole attrazioni tra molecole separate. Sono più deboli dei legami dentro una molecola, ma molte insieme possono tenere unito un liquido o rendere difficile il passaggio delle particelle allo stato gassoso. Incontrerai tre tipi utili: dipoli temporanei, dipoli permanenti e legami a idrogeno.
Perché le sostanze bollono in modo diverso
Un semplice modello delle particelle non bastava a spiegare perché liquidi con molecole di dimensioni simili abbiano punti di ebollizione diversi. I chimici hanno dovuto includere le attrazioni tra particelle: quelle più forti richiedono più energia per essere vinte. Così un dettaglio molecolare invisibile si collega a una misura che puoi fare in laboratorio.
Etanolo ed etano
Confronta l’etanolo, C₂H₅OH, con l’etano, C₂H₆. Passo 1: le molecole hanno dimensioni simili, quindi le attrazioni temporanee sono confrontabili. Passo 2: l’etanolo ha un gruppo O–H e può formare legami a idrogeno; l’etano no. Passo 3: l’etanolo bolle a circa 78 °C, l’etano a circa −89 °C, perché le molecole dell’etanolo si attraggono molto di più.
Le forze tra molecole non sono legami interni
È comprensibile pensare che l’ebollizione rompa i legami di una sostanza, perché il liquido diventa visibilmente un gas. Di solito l’ebollizione separa soltanto molecole intere vincendo le attrazioni tra loro; i legami covalenti interni restano. Puoi verificarlo ricordando che il vapore acqueo è ancora H₂O.
Sapone, inchiostro e raffreddamento
Le forze intermolecolari compaiono nei materiali quotidiani. Il sapone cambia il modo in cui le molecole d’acqua si attraggono e aiuta l’acqua a stendersi sulle superfici grasse; l’inchiostro usa attrazioni diverse per restare sulla carta; l’evaporazione raffredda la pelle perché scappano prima le molecole più veloci. Ritrovi la stessa idea in tre situazioni.
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