يسأل طلاب المرحلة الثانوية عن تعمل قوى الجذب بين الجزيئات وقوى الجذب الجزيئية في مادة الكيمياء والسبب وراء تغير حالة المادة عند تعرضها للحرارة. تعرف تلك القوة التجاذبية بين جزيئات المواد بـ (القوى بين الجزيئية) وتختلف عن قوة التجاذب أو قوى الترابط الجزيئية التي تكون بين مكونات الجزئيات. نقدم هذه المعلومات على موقع الموسوعة للطلاب لمعرفة الإجابة على سؤالهم.
قوى التجاذب
هناك نوعان من قوى التجاذب التي تحدث خارج جزيئات المادة وداخل كل جزئ منها، وهذه القوى هي:
قوى الترابط الجزيئية
- هي القوى التي تجعل الجسيمات تقترب من بعضها البعض من خلال الروابط التالية
- روابط أيونية.
- روابط تساهمية.
- روابط فلزية.
- تشير هذه الروابط إلى العلاقة بين الذرات أو الأيونات أو الجزيئات، ويوضح الجدول التالي الروابط التي تحدث داخل قوى الترابط الجزيئي.
القوى بين الجزيئية
- تعمل هذه القوى على الحفاظ على جزيئات الماء المتشابهة مع بعضها البعض، فهي التي تجعل جزيئات الماء قريبة من بعضها لتكون قطرة ماء.
- تنقسم القوى بين الجزيئية إلى 3 أنواع الروابط وهم:
- قوى التشتت.
- القوى ثنائية القطب.
- الروابط الهيدروجينية.
قوى التشتت
- تحدث قوى ضعيفة نتيجة بعض التغيرات المؤقتة التي تؤثر على كثافة الإلكترونات في السحب الإلكترونية، وهذه القوى تكون دائما في حالة حركة مستمرة.
- تعرف قوى التشتت باسم قوى لندن ويرجع ذلك الاسم إلى العالم الألماني الأمريكي الذي اكتشفها العالم فريتز لندن، حيث كان أول من وصف قوى التشتت بين الجزيئات.
- في حالة حدوث تصادم بين جزيئين متصلين، يحدث تنافر بين سحابة الإلكترونات لكل منهما، مما يؤثر على كثافة الإلكترونات الموجودة حول النواة، حيث تصبح أكبر في اتجاه واحد، وبالتالي يتشكل جزيء ثنائي القطب.
- عندما تكون الجزيئات ثنائية القطب قريبة من بعضها، ستظهر قوة تشتت ضعيفة بين الجهات ذات الشحنة المختلفة.
- العلاقة بين عدد الإلكترونات وقوى التشتت علاقة طردية، حيث تزداد قوى التشتت بين جزيئات المادة عند زيادة عدد الإلكترونات والعكس.
القوى ثنائية القطب
- الجزيئات القطبية تحتوي على ثنائيات القطب دائمًا فنجد أنه تحتوي على:
- مناطق سالبة جزئيًا.
- مناطق موجبة جزئيًا.
- تعرف قوى الجذب بين الشحنات المختلفة في الجزيئات ثنائية القطب بمصطلح (قوى ثنائية القطب).
- في حالة اقتراب جزيئات غاز كلوريد الهيدروجين نجد أن:
- الذرة الموجبة تتجذب نحو الذرة السالبة للكلور في جزيء آخر.
- تحدث جاذبية الذرة الموجبة نحو الذرة السالبة للكلور بناء على اعتقاد الجزيئات ذات القطبين المزدوجين أن القوى الكهرومغناطيسية بينهما أقوى من قوى التفريق.
- هذا التوقع يعد صحيحًا لبعض الجزيئات وخاطئُا للجزيئات الأخرى فنجد أن:
- يكون التوقع صحيحا إذا كانت الجزيئات القطبية هي ثنائيات ذات أقطاب كبيرة.
- على الرغم من أن توقع وجود جزيئات ثنائية الأقطاب صحيح ، إلا أن قوى التشتت هي التي تسيطر على القوى ثنائية القطب في معظم الجزيئات ذات القطبية.
الروابط الهيدروجينية
- يقصد به التجاذب الثنائي القطب الذي يحدث بين جزيء يحتوي على ذرة هيدروجين وذرة لأي عنصر آخر شريطة أن:
- يكون هذا العنصر سالب الشحنة.
- يحتوي العنصر على زوج من الإلكترونات غير المرتبطة.
- تكون قوى الروابط الهيدروجينية دائما أقوى من قوى التشتت والقوى الثنائية القطبية، ولذلك تسيطر وتهيمن عليهما.
- تتطلب الروابط الهيدروجينية وجود ذرة هيدروجين مرتبطة بأحد العناصر التالية:
- الفلور.
- الأكسجين.
- النيتروجين.
- الذرات السابقة لها سالبية كهربائية مرتفعة، مما يجعل ذرة الهيدروجين تكون ذات شحنة جزئية موجبة كبيرة، ولكنها صغيرة بما يكفي لتقترب من زوج الإلكترونات غير المرتبط.
قارن بين تعمل قوى الجذب بين الجزيئات وقوى الجذب الجزيئية
فيما يلي نقدم لكن الإجتبة على سؤال مقالنا اليوم وهو عن:
السؤال
- قارن بين:
- تعمل قوى الجذب بين الجزيئات وقوى الجذب الجزيئية.
الإجابة
- قوى التجاذب بين الجزيئية: هي القوى التي تربط الجزيئات ببعضها البعض عن طريق ثلاثة أنواع من الروابط
- قوى التشتت.
- القوى ثنائية القطب.
- الروابط الهيدروجينية.
- قوي التجاذب الجزيئية: هي القوى التي تربط الجسيمات الداخلية للمادة لتشكيل الجزيئات، وترتبط المواد مع بعضها لتشكيل الجزء عن طريق إحدى الروابط التالية
- روابط أيونية.
- روابط تساهمية.
- روابط فلزية.
هذه كانت إجابة على سؤال حول مقارنة تعمل قوى الجذب بين الجزيئات وقوى الجذب الجزيئية. لمعرفة المزيد عن قوى التجاذب بين جزيئات المواد، يمكنك قراءة الموضوعات التالية