Différence entre Van der Waals et les obligations hydrogène

Van der Waals vs obligations hydrogènes

Les forces de Van der Waals et les liaisons hydrogènes sont des attractions intermoléculaires entre molécules. Certaines forces intermoléculaires sont plus fortes et d'autres sont faibles. Ces liaisons déterminent le comportement des molécules.

Forces Van der Waals

Pour une attraction intermoléculaire, il devrait y avoir une séparation de charge. Il existe des molécules symétriques comme H2, Cl2, où il n'y a pas de séparation de charges. Cependant, les électrons se déplacent constamment dans ces molécules. Par conséquent, il peut y avoir une séparation instantanée de la charge dans la molécule si l'électron se déplace vers une extrémité de la molécule. La fin avec l'électron aura une charge négative temporairement, tandis que l'autre extrémité aura une charge positive. Ces dipôles temporaires peuvent induire un dipôle dans la molécule voisine et, par la suite, une interaction entre les pôles opposés peut se produire. Ce type d'interaction est connu sous le nom d'interaction dipolaire induite par un dipôle induit. De plus, il peut y avoir des interactions entre un dipôle permanent et un dipôle induit ou entre deux dipôles permanents. Toutes ces interactions inter-moléculaires sont appelées forces de Van der Waals.

Liaisons d'hydrogène

Lorsque l'hydrogène est attaché à un atome électronégatif tel que le fluor, l'oxygène ou l'azote, il en résulte une liaison polaire. En raison de l'électronégativité, les électrons de la liaison seront davantage attirés par l'atome électronégatif que par l'atome d'hydrogène. Par conséquent, l’atome d’hydrogène aura une charge positive partielle, alors que l’atome le plus électronégatif aura une charge négative partielle. Lorsque deux molécules présentant cette séparation de charge se trouvent à proximité, il se produira une force d'attraction entre l'hydrogène et l'atome chargé négativement. Cette attraction est connue sous le nom de liaison hydrogène. Les liaisons hydrogène sont relativement plus fortes que les autres interactions dipolaires et elles déterminent le comportement moléculaire. Par exemple, les molécules d'eau ont une liaison hydrogène intermoléculaire. Une molécule d'eau peut former quatre liaisons hydrogène avec une autre molécule d'eau. Puisque l'oxygène a deux paires isolées, il peut former deux liaisons hydrogène avec de l'hydrogène chargé positivement. Ensuite, les deux molécules d’eau peuvent être appelées dimères. Chaque molécule d'eau peut se lier à quatre autres molécules en raison de la capacité de liaison hydrogène. Cela se traduit par un point d'ébullition plus élevé pour l'eau, même si une molécule d'eau a un faible poids moléculaire. Par conséquent, l'énergie nécessaire pour rompre les liaisons hydrogène lorsqu'elles passent à la phase gazeuse est élevée. De plus, les liaisons hydrogène déterminent la structure cristalline de la glace. La disposition unique du réseau de glace lui permet de flotter sur l'eau, protégeant ainsi la vie aquatique en hiver. Autre que cela, la liaison hydrogène joue un rôle vital dans les systèmes biologiques. La structure tridimensionnelle des protéines et de l'ADN repose uniquement sur des liaisons hydrogène. Les liaisons hydrogène peuvent être détruites par le chauffage et les forces mécaniques.