2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Ion-dipol interakcija je intermolekularna sila koja se javlja kada ioni neke supstance interaguju sa dipolima kovalentno polarnih molekula.
U polarnoj vezi, atom sa većom elektronegativnošću privlači elektrone prema sebi, stvarajući negativni dipol oko sebe, dok se pozitivni dipol formira u području atoma sa nižom elektronegativnošću.
Zapamtite da je elektronegativnost sila privlačenja koja deluje na elektrone veze. Smatra se periodičnim svojstvom, to jest, kako se atomski broj povećava, on poprima rastuću ili opadajuću vrijednost u svakom periodu periodnog sistema elemenata.
Atomi vrše silu privlačenja na elektrone u vezi i ta sila je povezana sa atomskim radijusom, jer što je manja veličina atoma, to je veća sila privlačenja.
Način da saznate o elektronegativnosti atoma je posmatranjem njegove pozicije u periodnom sistemu, elektronegativnost se povećava odozdo prema gore i s lijeva na desno.
U interakciji jon-dipol, kation je elektrostatički privučen negativnim dipolom, dok je anjon elektrostatički privučen pozitivnim dipolom.
Klasičan primjer ion-dipol interakcije je vodeni rastvor natrijum hlorida (NaCl). U ovoj soli, veza je jonska. Dakle, kada se otopi u vodi, potpuno se disocira na Na+ katione i Cl-anione.
U molekuli vode, atom kiseonika ima veću elektronegativnost od atoma vodika, tako da postoji negativan dipol oko kiseonika, a pozitivan dipol oko atoma vodika.
Tada kationi Na+ trpe elektrostatičku privlačnost za negativni dipol atoma kiseonika, a Cl-anioni trpe elektrostatičku silu privlačenja za pozitivni vodikov dipol.
Da bi učestvovali u ion-dipol interakcijama, polarni molekuli moraju imati dipolne momente različite od nule.
U molekulima kao što su CO2 ili CCl4, uprkos razlikama u elektronegativnosti između kiseonika i ugljika, za prvi slučaj, i ugljik i klor, za drugi slučaj, dipolni moment je nula.
Ovo se dešava zato što su oni simetrični molekuli, a vektori parcijalnih dipolnih momenata svake kovalentne veze međusobno se poništavaju.
Međutim, molekuli sa nultim dipolnim momentom mogu imati prolazne dipole ako su podvrgnuti električnom polju. U ovom slučaju će se uočiti ion-inducirane dipolne interakcije. Veličina ove interakcije zavisi od sposobnosti molekula da indukuje dipol. Ova karakteristika se naziva polarizabilnost.
Slika iznad predstavlja interakciju između kationa i polarnih molekula, te anjona i polarnih molekula.
Energija interakcije (E), između jona i dipola, zavisi od naboja jona (Q), udaljenosti između njih (d) i dipolnog momenta (m) polarne molekule, prema na sljedeću formulu:
