ما هي انواع القوى بين الجزيئات

غالبا ما نستفسر عن القوى الجزيئية وطبيعتها. تعرف القوى الجزيئية بأنها القوى التي تجذب وتنفر بين جزيئات المادة في نفس الوقت. تلك القوى تسهم في التفاعلات الفردية وتلعب دورا رئيسيا في تحديد الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة، على الرغم من أنها ليست المسؤولة عن كل الخواص ولكنها تسهم في معظمها. وبالتالي، تلعب القوى بين الجزيئات دورا أساسيا في حالات المادة المكثفة، حيث يتم تجميعها لتشكيل الجسيمات وتشكيل المواد الصلبة والسائلة. وبالتالي، تؤثر هذه القوى بشكل كبير على الخصائص الفيزيائية. تتنوع القوى بين الجزيئات وتصنف وفقا لقوتها وضعفها. في هذه المقالة، سنتعرف على جميع أنواع القوى بين الجزيئات، ولكننا سنبدأ الآن بالقوى الأقوى

قوة أيون ثنائي القطب: في القوى ثنائية القطب المحيرة، تظهر الجزيئات بشكل ضعيف على السطح، ولكنها في الحقيقة تكون الأقوى مقارنة بالرابطة الهيدروجينية. يتم التعبير عن القوى ثنائية القطب الأيونية من خلال تفاعل الأيونات الموجبة أو السالبة مع بعضها مثل تفاعل العنصر كلور مع الهيدروكلوريك، وهذا التفاعل يعرف بتفاعل القوى ثنائية القطب الأيونية. يتم ترتيب هذه القوى من الأقوى إلى الأضعف، ولكنها تظهر بشكل أضعف بين الجزيئات. من الأمثلة على القوى ثنائية القطب الأيونية، إذا أخذنا الأيون كلور مع الهيدروكلوريك، يحدث تفاعل بينهما وتنشأ قوى أقوى بين الجزيئات والأيونات، وتعتبر هذه القوى من أقوى القوى بين الجزيئات مقارنة بالرابطة الهيدروجينية. يعود ذلك إلى أن الأيون كلور له شحنة سالبة في الجزيئة، بينما الهيدروجين في الهيدروكلوريك له شحنة موجبة، بالإضافة إلى أن الأيون كلور له توزيع كهربائي عالي بالمقارنة مع الهيدروجين.

أما المثال الأخر على القوى ثنائية القطب الأيوني فهي عبارة عن أيون كاتيوني وثنائي القطب، وهما أيون Na و ثنائي القطب H2O، وعندما يتم التفاعل بينهما يتم أيضًا إنشاء قوى قوية جدًا بين الجزيئات، وذلك لأن أيون Na ذو شحنة موجبة و H2O ذو شحنة سالبة، وبما أن الماء عبارة عن جزيئات قطبية فعندها يتم إطلاق قوى ثنائية القطب الأيوني وهذا هو التفاعل بين الأيون والجزيئات القطبية، ولكن على الرغم من أن القوى الناشئة من أقوى القوى بين الجزيئات إلا أنها مازالت أضعف من قوة الرابطة التساهمية.

من أنواع القوى بين الجزيئات

• القوى ثنائية القطب الأيوني.
• القوة ثنائية القطب المستحثة.
• القوة ثنائية القطب.
• قوة لندن.
• قوة فان دير.

تعتبر القوى الناشئة بين الجزيئات قوة جذب وتحدث بين الأيونات الموجبة أو السالبة  وثنائي القطب الموجب أو السالب، وكما ذكرنا من قبل أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية تعتمد على أنواع القوى بشكل أساسي، فنرى أن نقطة الغليان تتناسب مع قوة قوتها بين جزيئات المادة فكلما كانت قوة الجزيئات أكبر كلما كانت نقطة الغليان أكبر، وللقوى أنواع يتم تصنيفها على حسب من الأقوى للأضعف ومن الأضعف للأقوى وتعتمد على عدة تفاعلات وهي ما يلي:

القوى ثنائية القطب الأيوني: كما تم ذكره سابقا، القوة ثنائية القطب الأيوني هي إحدى القوى الجاذبة بسبب احتوائها على أيونات إيجابية وسالبة ووجود قطبية معاكسة لشحنة الأيون، وأحد أمثلة ذلك هو أيون الكلور وحمض الهيدروكلوريك الذي يعتبر ثنائي القطب، ومثال آخر هو أيون كلوريد الصوديوم والماء، والتفاعلات تعتمد على العزم لثنائي القطب وحجم الجزيء القطبي وحجم شحنة الأيون.

القوة ثنائية القطب المستحثة: تنشأ هذه القوة نتيجة تفاعل بين الجزيء الغير قطبي والأيونات الموجودة بجانبه، حيث يتم جذب الجزيء الغير قطبي بواسطة الأيونات المجاورة له، ويتحول الجزيء إلى قوة ثنائية القطب بسبب هذا التفاعل، وتعرف هذه القوة بـ”القوة ثنائية القطب الأيونية الموجبة.

القوة ثنائية القطب: تعرف هذه القوى باسم القوى ثنائية القطب، وتحدث عند وجود الأمونيا، حيث يحدث تفاعل بين الجزيئات المستقطبة وينشأ انكسار ثنائي القطب، وينتج عن هذا التفاعل قوة جذب بناءً على الأقطاب الموجبة والسالبة الجزئية الموجودة في الجزيئات.

قوة لندن: تعتبر القوة الضعيفة جدًا وتعمل على مسافات قصيرة، وهي واحدة من أضعف القوى الموجودة بين الجزيئات، وتنشأ بسبب حركة الإلكترونات، وينتج عنها مناطق موجبة وسالبة ولكنها مشحونة بشكل مؤقت مما يجعل المسافة بينها قصيرة.

قوة فان دير: تصنف على أنها واحدة من القوى الضعيفة بين أنواع القوى بين الجزيئات، وتعتبر الضعف الأقوى في هذه الترتيب، وتسمى أيضا بقوة الجذب الضعيفة، وتؤثر على الذرات والجزيئات المحايدة نتيجة التأثير الكهربائي الموجود في كل جسيم، وتعد فان دير فالز قوة أخرى ضمن هذه القوى، ومن أمثلتها قوة الرابطة الهيدروجينية وقوى التشتت أو لندن والتفاعلات الحادثة في ثنائية القط.

انواع القوى بين الجزيئات التي تعد الأضعف هي

أضعف أنواع القوى بين الجزيئات هي الرابطة الأيونية