Van der Waals vs Hydrogen Bonds
Ang Van der Waals forces at hydrogen bonds ay intermolecular attraction sa pagitan ng mga molecule. Ang ilang mga intermolecular na pwersa ay mas malakas, at ang ilan ay mahina. Tinutukoy ng mga bono na ito ang pag-uugali ng mga molekula.
Van der Waals Forces
Para sa intermolecular attraction, dapat mayroong charge separation. Mayroong ilang mga simetriko na molekula tulad ng H2, Cl2, kung saan walang mga paghihiwalay ng singil. Gayunpaman, ang mga electron ay patuloy na gumagalaw sa mga molekulang ito. Samakatuwid, maaaring magkaroon ng instant na paghihiwalay ng singil sa loob ng molekula kung ang elektron ay gumagalaw patungo sa isang dulo ng molekula. Ang dulo na may elektron ay pansamantalang magkakaroon ng negatibong singil, samantalang ang kabilang dulo ay magkakaroon ng positibong singil. Ang mga pansamantalang dipoles na ito ay maaaring mag-udyok ng isang dipole sa kalapit na molekula at pagkatapos nito, ang isang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magkasalungat na mga pole ay maaaring mangyari. Ang ganitong uri ng interaksyon ay kilala bilang induced dipole-induced dipole interaction. Dagdag pa, maaaring magkaroon ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng isang permanenteng dipole at isang sapilitan na dipole o sa pagitan ng dalawang permanenteng dipole. Ang lahat ng inter-molecular interaction na ito ay kilala bilang Van der Waals forces.
Hydrogen Bonds
Kapag ang hydrogen ay nakakabit sa isang electronegative atom tulad ng fluorine, oxygen o nitrogen, isang polar bonding ang magreresulta. Dahil sa electronegativity, ang mga electron sa bond ay mas maaakit sa electronegative atom kaysa sa hydrogen atom. Samakatuwid, ang hydrogen atom ay makakakuha ng isang positibong singil na bahagyang, samantalang ang mas maraming electronegative na atom ay makakakuha ng isang negatibong singil na bahagyang. Kapag malapit na ang dalawang molekula na may ganitong paghihiwalay ng singil, magkakaroon ng puwersa ng atraksyon sa pagitan ng hydrogen at ng atom na may negatibong sisingilin. Ang atraksyong ito ay kilala bilang hydrogen bonding. Ang mga bono ng hydrogen ay medyo mas malakas kaysa sa iba pang mga pakikipag-ugnayan ng dipole, at tinutukoy nila ang pag-uugali ng molekular. Halimbawa, ang mga molekula ng tubig ay may intermolecular hydrogen bonding. Ang isang molekula ng tubig ay maaaring bumuo ng apat na mga bono ng hydrogen sa isa pang molekula ng tubig. Dahil ang oxygen ay may dalawang nag-iisang pares, maaari itong bumuo ng dalawang hydrogen bond na may positively charged na hydrogen. Kung gayon ang dalawang molekula ng tubig ay maaaring kilalanin bilang isang dimer. Ang bawat molekula ng tubig ay maaaring mag-bond sa apat na iba pang mga molekula dahil sa kakayahan ng hydrogen bonding. Nagreresulta ito sa isang mas mataas na punto ng kumukulo para sa tubig, kahit na ang isang molekula ng tubig ay may mababang molekular na timbang. Samakatuwid, ang enerhiya na kailangan upang masira ang mga bono ng hydrogen kapag sila ay papunta sa gaseous phase ay mataas. Dagdag pa, tinutukoy ng mga bono ng hydrogen ang kristal na istraktura ng yelo. Ang kakaibang pagkakaayos ng ice lattice ay nakakatulong na lumutang ito sa tubig, kaya pinoprotektahan ang aquatic life sa panahon ng taglamig. Maliban dito, ang hydrogen bonding ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga biological system. Ang tatlong-dimensional na istraktura ng mga protina at DNA ay batay lamang sa mga bono ng hydrogen. Maaaring sirain ang mga hydrogen bond sa pamamagitan ng pag-init at mekanikal na puwersa.
Ano ang pagkakaiba ng Van der Waals Forces at Hydrogen Bonds?
• Nagaganap ang mga hydrogen bond sa pagitan ng hydrogen, na konektado sa isang electronegative atom at isang electronegative atom ng isa pang molekula. Ang electronegative atom na ito ay maaaring isang fluorine, oxygen o nitrogen.
• Maaaring mangyari ang mga puwersa ng Van der Waals sa pagitan ng dalawang permanenteng dipole, dipole-induced dipole, o dalawang induced dipole.
• Para maganap ang mga puwersa ng Van der Waals, ang molekula ay hindi dapat magkaroon ng dipole, ngunit ang Hydrogen bonding ay nagaganap sa pagitan ng dalawang permanenteng dipoles.
• Ang mga hydrogen bond ay mas malakas kaysa sa puwersa ng Van der Waals.
