Van der Waalsovy interakce

Představme si dvojatomovou molekulu A-B s tím, že atom A má vyšší elektronegativitu než atom B. Elektrony budou umístěny blíže atomu A a zapříčiní jeho parciální záporný náboj. Atom B bude mít parciální kladný náboj. Nyní opustíme chemii a koukneme se na situaci očima fyzika. Vidíme objekt s kladnou a zápornou částí. Tomu se ve fyzice říká dipól, a protože je tento dipól neměnný, stálý, můžeme použít termín permanentní dipól .

  • První z van der Waalsových interakcí se nazývají Coulombické síly . Je to prosté elektrostatické přitahování dvou permanentních dipólů. Kladná část jednoho dipólu je přitahována k záporné části jiného.
    • Coulombické interakce.
  • Druhý typem van der Waalsových interakcí jsou indukční síly . Permanentní dipól indukuje vznik dipólu původně nepolární molekuly. Už víme, že elektrony nejsou v molekulách na pevno, ale pohybují se v molekulových orbitalech. Proto, když přiblížíme permanentní dipól k neutrální molekule, kladný pól permanentního dipólu bude přitahovat elektrony neutrální molekuly. Ty se za ním posunou a vytvoří se tak indukovaný dipól. Permanentní a indukovaný dipól se budou opět přitahovat.
    • Indukovaný dipól.
  • Třetí a poslední typ van der Waalsových interakcí se nazývá disperzní síly. Tentokrát máme na počátku dvě neutrální molekuly. Jejich elektrony se pohybují ve svých molekulových orbitalech a my nyní uděláme takový jednoduchý myšlenkový krok – zastavíme čas. Při zastaveném času se elektrony přestanou pohybovat, a když si obě molekuly prohlédneme blíže, zjistíme, že vlivem náhodného uspořádání elektronů molekuly přeci jenom malé náboje mají. Tyto náboje jsou podstatou disperzních sil a těmito náboji se budou molekuly krátce přitahovat. Když opět pustíme čas, elektrony se zase přeskupí jinak, ale vždycky někde v molekule vznikne malý náboj, který i navenek neutrální látky drží u sebe.

    • Vlivem náhodného pohybu elektronů v molekulách vznikají malé krátkodobé náboje, které jsou příčinou disperzních sil.

    Další kapitola:
    5.5.2 Vodíkový můstek