Χημεία Προσανατολισμού, Διαμοριακές, London, Δεσμός Υδρογόνου, Διασποράς

1. Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

2. Ενδομοριακοί δεσμοί
• Ενδομοριακοί δεσμοί είναι οι ελκτικές δυνάμεις που
συγκρατούν τα δομικά σωματίδια (άτομα ή ιόντα)
εντός του μορίου ή του κρυσταλλικού πλέγματος.
• Ιοντικός , Ομοιοπολικός (πολικός και μη πολικός)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

3. Διαμοριακοί δεσμοί
• Διαμοριακοί δεσμοί είναι οι ελκτικές δυνάμεις
ηλεκτροστατικής φύσης οι οποίες αναπτύσσονται
μεταξύ μορίων.
– Συγκρατούν τα μόρια μεταξύ τους στη στερεή και στην υγρή κατάσταση,
ενώ στην αέρια κατάσταση θεωρούνται αμελητέες.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

4. Ισχύς ενδο- & δια- μοριακών
δυνάμεων
• Για να διασπαστεί ένας ενδομοριακός δεσμός Ο-Η στο Η2Ο,
το H2O πρέπει να θερμανθεί σε θερμοκρασία πολλών
χιλιάδων οC, ενώ για να διασπαστεί ένας διαμοριακός δεσμός
O-H αρκεί θέρμανση στους 100οC.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

5. Ισχύς ενδο- & δια- μοριακών
δυνάμεων
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

6. Διπολική ροπή
• Διανυσματικό μέγεθος το οποίο έχει μέτρο που
δίνεται από τη σχέση:
• Έχει φορά από το θετικό προς το αρνητικό άκρο
του διπόλου.
• Μονάδα μέτρησης: 1 C.m
– Παλαιότερη μονάδα: 1D=3,34.10-30 C.m
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

7. Διπολική ροπή
• Εξαρτάται από:
– Την πόλωση των δεσμών
• Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας
ανάμεσα στα άτομα του δεσμού, τόσο περισσότερο
πολωμένος (πολικός) είναι ο δεσμός.
– Τη γεωμετρική διάταξη του μορίου
• Σε ένα πολυατομικό μόριο είναι δυνατόν οι δεσμοί να
είναι πολωμένοι, αλλά το μόριο, λόγω συμμετρίας, να
έχει συνισταμένη διπολική ροπή μηδέν.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

8. Διπολικές ροπές μορίων
Γιατί κάποια μόρια είναι πολικά και
άλλα μη πολικά?
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

9. Μοριακή πολικότητα
Τα μόρια εμφανίζονται πολικά όταν:
α)Διαθέτουν πολωμένους δεσμούς
β)Το μόριο δεν είναι συμμετρικό
Όλα τα παραπάνω είναι ΜΗ ΠΟΛΙΚΑ μόριαΠέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

10. Πολικό ή Μη Πολικό?
Συγκρίνετε CO2 και H2O. Ποιο είναι πολικό?
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

11. Πολικό ή Μη πολικό?
Θεωρήστε τα μόρια τύπουAB3: BF3, COCℓ2 και NH3.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

12. Από το CH4 στον CCl4
Πολικό ή Μη Πολικό?
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

13. Κατηγορίες διαμοριακών δυνάμεων
• Δυνάμεις διπόλου-διπόλου
• Δυνάμεις διασποράς(διπόλου-μη διπόλου &
μη διπόλου-μη διπόλου)
• Δεσμός(ή γέφυρα) υδρογόνου
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

14. Δυνάμεις διπόλου-διπόλου
• Όταν δύο πολικά (δίπολα) μόρια
βρίσκονται σε τυχαία θέση
αναπτύσσονται μεταξύ τους ελκτικές
και απωστικές αλληλεπιδράσεις.
• Όταν δίπολα μόρια βρεθούν μαζί
προσανατολίζονται κατά τέτοιο τρόπο
ώστε να μεγιστοποιηθούν οι ελκτικές
και να ελαχιστοποιηθούν οι
απωστικές αλληλεπιδράσεις. Έτσι, το
σύστημα αποκτά μικρότερη ενέργεια.
• Οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου είναι
ελκτικές δυνάμεις ηλεκτροστατικής
φύσης και αναπτύσσονται μεταξύ
πολικών μορίων (μόνιμα δίπολα) δλδ
μεταξύ μορίων με μολ  0.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

15. Δυνάμεις διπόλου-διπόλου
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

16. Ισχύς διαμοριακών δυνάμεων
διπόλου-διπόλου
• Για μόρια με παραπλήσια Μr, όσο μεγαλύτερη η μ
τόσο ισχυρότερες οι διαμοριακές δυνάμεις (τόσο
υψηλότερο το σ.ζ. & τόσο ευκολότερα υγροποιείται
αέρια ουσία)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

17. Δυνάμεις London
• Όλα τα άτομα και μόρια βιώνουν
δυνάμεις διασποράς, οι οποίες
είναι ελκτικές δυνάμεις που
οφείλονται στις διακυμάνσεις
της ηλεκτρονιακής κατανομής
στο εσωτερικό ατόμων και
μορίων.
(Fritz W. London, 1930)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

18. Δυνάμεις London
• Η τυχαία κίνηση των e- στο εσωτερικό ατόμου ή μορίου,
μπορεί να προκαλέσει την στιγμιαία συσσώρευση των e- στο
ένα άκρο του σωματιδίου, δημιουργώντας ένα πολύ μικρό
αρνητικό μερικό φορτίο και δημιουργώντας ένα στιγμιαίο
δίπολο.
• Το στιγμιαίο δίπολο
δημιουργεί εξ επαγωγής
δίπολα στα γειτονικά άτομα
ή μόρια, με αποτέλεσμα να
αναπτύσσονται μεταξύ τους
ασθενείς ελκτικές δυνάμεις
ηλεκτροστατικής φύσης.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

19. Δυνάμεις London (διασποράς)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

20. Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

21. Δυνάμεις διασποράς (London)
• Είναι ασθενείς δυνάμεις ηλεκτροστατικής φύσης
οι οποίες αναπτύσσονται ανάμεσα σε στιγμιαία
δίπολα. Λέγονται και δυνάμεις διασποράς επειδή
δρουν προς όλες τις κατευθύνσεις.
• Δυνάμεις διασποράς εμφανίζονται μεταξύ όλων
των μορίων ανεξάρτητα από το αν είναι μόνιμα ή
παροδικά δίπολα, αλλά είναι οι μοναδικές που
αναπτύσσονται μεταξύ των μη πολικών μορίων.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

22. Ισχύς δυνάμεων διασποράς
• Από τη σχετική μοριακή μάζα(Mr)
F2 Cℓ2 Br2 I2
Mr 38 71 160 254
Σ.Ζ. -188οC -35οC 58οC Στερεό
(εξάχνωση)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

23. Ισχύς δυνάμεων διασποράς
• Από τη σχετική μοριακή μάζα(Mr)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

24. Ισχύς δυνάμεων διασποράς
• Από το σχήμα των μορίων
– Τα ευθύγραμμα μη πολικά μόρια εμφανίζουν ισχυρότερους
διαμοριακούς δεσμούς από τα σφαιρικά (διακλαδισμένα) μη
πολικά μόρια. Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

25. Δυνάμεις London
• Πολικά μόρια και ιόντα μπορούν επίσης να
δημιουργήσουν επαγόμενα δίπολα σε μη πολικά
μόρια.
H2 O
Που μπορεί να
οφείλεται η
διαλυτότητα του Ο2
στο Η2Ο;
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

26. H2 O
Που μπορεί οφείλεται η
δυνατότητα του
αίματος να δεσμεύει
οξυγόνο;
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

27. Δεσμός υδρογόνου
• Δεσμός (ή γέφυρα) υδρογόνου είμαι μία ειδική περίπτωση
διαμοριακού δεσμού τύπου διπόλου-διπόλου.
• Είναι δεσμός ηλεκτροστατικής φύσης που δημιουργείται
μεταξύ του ατόμου Η ενός μορίου και ενός πολύ
ηλεκτραρνητικού ατόμου κάποιου άλλου μορίου.
• Προϋποθέσεις δημιουργίας
– Το Η να συνδέεται με ηλεκτραρνητικότερο στοιχείο (στην ΡΗ3 δεν
εμφανίζονται δεσμοί Η λόγω παραπλήσιας ηλεκτραρνητικότητας
μεταξύ Ρ και Η)
– Το μέγεθος των ατόμων που αλληλεπιδρούν. Όταν οι ακτίνες των
ατόμων που αλληλεπιδρούν διαφέρουν σημαντικά ή είναι γενικά
μεγάλες, οι πυρήνες τους δεν μπορούν να προσεγγίσουν αρκετά
ώστε να υπάρξει ισχυρή αλληλελεπίδραση (αδυναμία Cl να
σχηματίζει δεσμούς Η)
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

28. Δεσμός υδρογόνου: ΗF
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

29. Παραδείγματα
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

30. Παραδείγματα
• Δεσμοί υδρογόνου αναπτύσσονται και μεταξύ
διαφορετικών μορίων.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

31. Συνέπειες παρουσίας δεσμού υδρογόνου
• Τα κατώτερα μέλη των αλκοολών
έχουν υψηλότερα σημεία ζέσεως
σε σχέση με τους ισομερείς
αιθέρες με παραπλήσια Mr.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

32. Συνέπειες παρουσίας δεσμού υδρογόνου
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

33. • Η μεγάλη διαλυτότητα που έχουν τα
κατώτερα μέλη των αλκοολών(ROH) και των
καρβοξυλικών οξέων(RCOOH) στο νερό.
Συνέπειες παρουσίας δεσμού υδρογόνου
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

34. • Οι δύο αλυσίδες της διπλής έλικας του DNA
συγκρατούνται μεταξύ τους μέσων δεσμών
υδρογόνου που αναπτύσσονται μεταξύ των
συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων των δύο
αλυσίδων.
Συνέπειες παρουσίας δεσμού υδρογόνου
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

35. • Στον πάγο, το Η2Ο έχει τον
μέγιστο αριθμό δεσμών
υδρογόνου.
• Υιοθετεί μία πιο ανοικτή δομή, η
οποία είναι λιγότερο πυκνή από
την δομή της υγρής κατάστασης.
• Μόνωση θαλασσών & λιμνών
τον χειμώνα, διατήρηση ζωής.
Συνέπειες παρουσίας δεσμού υδρογόνου
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

36. Δυνάμεις ιόντος - διπόλου
• Η σχύς αυτών των δυνάμεων καθιστά δυνατή την
διάλυση ιοντικών ενώσεων σε πολικούς διαλύτες.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

37. Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

38. Συνέπειες των διαμοριακών
δυνάμεων στις ιδιότητες των ουσιών
• «Τα όμοια διαλύουν όμοια»
– Οι ουσίες των οποίων τα μόρια είναι πολικά
διαλύονται σε πολικούς διαλύτες.
– Οι μη πολικές ουσίες διαλύονται σε μη πολικούς
διαλύτες.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

39. Επίδραση στη διαλυτότητα
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

40. Συνδυασμός διαμοριακών δυνάμεων
& επίδραση στη διαλυτότητα
• Η αύξηση του μεγέθους της ανθρακικής αλυσίδας ROH &
RCOOH στο H2O, μειώνει την διαλυτότητα τους στο νερό διότι
εξασθενίζουν οι δεσμοί Η και κυριαρχούν οι δυνάμεις
διασποράς.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

41. • Όσο ισχυρότερες οι διαμοριακές δυνάμεις,
τόσο μεγαλύτερη ενέργεια απαιτείται για τη
διάσπασή τους, οπότε τόσο υψηλότερο το
σημείο ζέσης μίας ουσίας
Συνέπειες των διαμοριακών δυνάμεων:
Επίδραση στο Σ.Ζ.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

42. • Για ενώσεις με παραπλήσια Mr και μόνιμα δίπολα: Όσο
μεγαλύτερη η μ, τόσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές
δυνάμεις και τόσο υψηλότερο το Σ.Ζ.
C3H8 < CH3OCH3 < CH3CH=O < CH3CN
• Σε μη πολικές ενώσεις (δυνάμεις London): Με αύξηση της Μr
αυξάνεται η ισχύς των διαμοριακών δυνάμεων, οπότε
αυξάνεται το Σ.Ζ.
F2 < Cl2 < Br2 < I2
CH4 < CF4 < CCℓ4 < CBr4
• Οι ενώσεις στα μόρια των οποίων υπάρχουν δεσμοί Η έχουν
αυξημένα Σ.Ζ.
Συνέπειες των διαμοριακών δυνάμεων:
Επίδραση στο Σ.Ζ.
μ, Σ.Ζ.
Μr, Σ.Ζ.
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου

43. • Όσο ισχυρότερες οι διαμοριακές δυνάμεις,
τόσο ευκολότερα υγροποιείται μία αέρια
ουσία.
Συνέπειες των διαμοριακών δυνάμεων:
Επίδραση στην υγροποίηση αερίων
Γραμμικό μόριο
Μη πολικό (δυνάμεις London)
Σ.Ζ. -78οC
Κεκαμμένο μόριο
Πολικό (δυνάμεις διπόλου-διπόλου)
Σ.Ζ. -10οC
Πέτρος Καραπέτρος, 1ο ΓΕΛ Χαλανδρίου