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Van-der-Waals-Bindung


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Die van-der-Waals-Bindung ist eine intermolekulare Wechselwirkung die auf van-der-Waals-Kraft basiert.

Die van-der-Waals-Kraft benannt nach dem Physiker Johannes Diderik van der Waals ist eine im Vergleich zur Kovalenzbindung schwache Kraft die Moleküle bzw. Atome kein permanentes Dipolmoment besitzen aufeinander ausüben. Durch die Elektronenbewegung der Atomhülle kommt es temporär zu unsymmetrischen im Atom. Das bedeutet einfach ausgedrückt dass zu einem bestimmten Zeitpunkt wesentlich mehr Elektronen damit negative Ladung auf der einen Seite Atoms befinden als auf der gegenüberliegenden Seite. wird das Atom zu einem temporären Dipol mit einer positiven bzw. negativen Partialladung . Die van-der-Waals-Kraft ist nun die elektrische Anziehungskraft zwischen zwei temporären Dipolen. Kommen nun zwei Atome bzw. Moleküle nahe genug kann eine der folgenden Situationen eintreten.

  • Ein temporärer Dipol trifft auf ein dass ebenfalls eine temporäre Ladungsverschiebung aufweist: die ziehen sich an.
  • Ein temporärer Dipol trifft auf ein ohne Partialladung: der Dipol induziert in den Nicht-Dipol ein dem seinen Dipolmoment wodurch ebenfalls wieder eine Anziehungkraft zwischen Atomen besteht.

Da die besagten Dipolmomente sehr klein ist die resultierende elektrische Anziehung sehr schwach hat nur eine äußerst geringe Reichweite. Damit van-der-Waals-Kraft überhaupt wirksam werden kann müssen sich Atome bzw. Moleküle also sehr nahe kommen. Annährung ist umso „schwieriger“ (statistisch unwahrscheinlicher) je kinetische Energie die Moleküle haben also je die Temperatur ist. Mit steigender Temperatur nimmt van-der-Waals-Kraft ab.

Grundsätzlich nimmt die van-der-Waals-Kraft bzw. der der van-der-Waals-Bindung auf die Wechselwirkung von Molekülen steigender molarer Masse und Oberfläche des Moleküls. wirksam und damit relevant für den Aggregatszustand bei gegebener Temperatur werden die van-der-Waals-Kräfte langkettigen organischen Verbindungen (beispielsweise den Alkanen ) weil diese Verbindungen zugleich eine große und molare Masse besitzen. Anschaulich lässt sich Einfluss der van-der-Waals-Kräfte beispielsweise bei den Alkanen exemplarisch nachvollziehen. Hier nimmt der Schmelzpunkt proportional zur molaren Masse und damit proportional zur Länger der Kohlenwasserstoff-Kette zu.

Van-der-Waals-Bindungen sind neben den Wasserstoffbrückenbindungen auch dafür verantwortlich dass Wasser unter Normbedingungen flüssig und nicht gasförmig ist.

Siehe auch: van der Waals-Gleichung Van der Waals-Radius Johannes Diderik van der Waals Wasserstoffbrückenbindung Van-der-vaals-Kräfte

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