Van-der-Vaals qüvvələri

Van-der-Vaals qüvvələri — molekullardaxili rabitə qüvvələri ilə yanaşı molekulların və təsirsiz" qaz atomlarının arasında başqa növ qüvvələr də müəyyən edilmişdir ki, bu da onları ilk dəfə müşahidə edən Hollandiya alimi Vas qüvvələri adlanır.

Van-der-Vaals qüvvələrinin mövcudluğu

Van-der-Vaals qüvvələrinin mövcudluğu xüsusilə üç məsələdə özünü göstərir:

real qazların ideal qaz qanunlarından kənara çıxması;
qazların sərbəst genişlənməsi zamanı adətən onların soyuması;
adi valent rabitələrini əmələ gətirə bilməyən və ya çətin əmələ gətirən "təsirsiz" qazların sıxlaşaraq istilik ayırmaqla maye və hətta bərk aqreqat hala keçə bilməsi.

Bütün bunlar qeyd edilən hallarda molekul və ya atomlar arasında müəyyən cazibə qüvvələrinin olmasını göstərir. Molekul və ya atomların arasında Van-der- Vaals qüvvələri mövcud olan bərk cisimlər adətən öz yumuşaqlığı və uçuculuğu ilə fərqlənir. Doğurdanda, belə molekullardan normal şəraitə yalnız yüksək polyarlaşma qabiliyyətinə malik olanları bərk halda mövcud olur. Halogenlərdən təkcə yodun adi şəraitdə bərk maddə olması buna misal ola bilər. Üzvi birləşmələrin əksəriyyətinin yüksək uçuculuğa malik olması da əsasən bu əlamət ilə izah edilir.

Van-der-Vaals qüvvələrinin təbiəti

Van-der-Vaals qüvvələrinin təbiətinin izahında bir-biri ilə əlaqədar olan, bir neçə variant mövcuddur. Kis (1921) müəyyən etmişdir ki, polyar molekullar, başqa sözlə, müəyyən dipol momenti ilə xarakterizə olunan molekullar müəyyən yaxın məsafələrdə bir-birinə görə oriyentasiya edir. Yəni bu vaxt molekulların eyni yüklü qütbləri bir-birini dəf edir, müxtəlif yüklü qütübləri isə cəzb edir. Nəticədə ümumi həcm boyu molekulların müəyyən nizamla düzülüşü təmin edilir.

Oriyentasiya qüvvəsi

Polyar molekullar arasında yuxarıda göstərilən qayda üzrə meydana çıxan sadə elektrostatik cazibə qüvvəsi oriyentasiya qüvvəsi adlanır. Oriyentasiya qüvvəsi molekulun polyarlıq dərəcəsindən bilavasitə asılıdır. Məsələn, HCl və H₂O molekulları üçün oriyentasiya qüvvəsi nisbətən güclü, əksinə, dipol momenti kiçik olan CO üçün isə zəif olur. Oriyentasiya qüvvəsi ilə temperatur arasında da tərs mütənasiblik mövcuddur.

İnduksion qüvvə

Polyar və qeyri-polyar molekullar bir-birinə yaxınlaşdıqda polyar molekulun daimi dipolunun təsiri ilə qonşu qeyri-polyar molekulda müvəqqəti dipol yaranır. İlkin müxtəlif təbiətli molekullar arasında yaranan belə qarşılıqlı təsir induksion təsir və onu yaradan qüvvə isə induksion qüvvə adlanır. Oriyentasiya qüvvəsindən fərqli olaraq, induksion qüvvənin təsiri temperaturdan asılı deyil.

Dispers qüvvə

Kvant mexanikası təsəvürlərinə əsaslanaraq London göstərmişdir ki, dispers qüvvələr quruluşlarından asılı olmayaraq, müxtəlif iki qeyri-polyar və ya iki polyar hissəciklər (dipol momenti sıfıra bərabər olan hissəciklər) arasında qarşılıqlı təsirin meydana çıxması elektronların dairəvi və nüvənin titrəyişli hərəkəti nəticəsində atomda ani dipolların əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir. Təsirsiz qazların atomları və qeyri-polyar molekullar arasında əsasən dispers qüvvələr təsir göstərir. Yuxarıda qeyd edilənlərlə yanaşı göstərmək lazımdır ki, Van-der-Vaals qüvvələri molekulyar (klatrat) birləşmə adlanan mürəkkəb molekulların yaranmasında da iştirak edir. Buna təsirsiz qazların su, fenol və s. ilə əmələ gətirdiyi molekulyar birləşmələr misal ola bilər.

Mənbə

Z. Qarayev "Qeyri-üzvi" kimya, Maarif-1975
Бараш Ю. С. Силы Ван-дер-Ваальса. — М.: Наука, 1988. — 344 с.
Каплан И. Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. — М.: Наука, 1982. — 312 с.
Каплан И. Г. Межмолекулярные взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчёты и модельные потенциал. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 400 с. — ISBN 978-5-94774-939-7.
Межмолекулярные взаимодействия; от двухатомных молекул до биополимеров / Пер. с англ. под ред.: Пюльман Б. — М.: Мир, 1981. — 592 с.
Дерягин Б. В., Чураев Н. В., Муллер В. М. Поверхностные силы. — М.: Наука, 1985. — 400 с.
Хобза П., Заградник Р. Межмолекулярные комплексы: Роль вандерваальсовых систем в физической химии и биодисциплинах. — М.: Мир, 1989. — 376 с.
Israelachvili J. Intermolecular and Surface Forces. — London: Academic Press, 1985–2004. — 450 с. — ISBN 0-12-375181-0.
Лифшиц Е. М., Дзялошинский И. Е., Питаевский Л. П.. Общая теория ван-дер-ваальсовых сил // УФН. — 1961. — Т. 73, № 3. — С. 381–422.