Hvad er den relative styrke af dipol-dipolkræfter?

Dipol-dipolkræfter er intermolekylære kræfter, der opstår mellem molekyler med permanente dipoler. Disse kræfter er generelt svagere end hydrogenbindinger og ionbindinger, men stærkere end van der Waals-kræfter. Styrken af ​​dipol-dipolkræfter afhænger af størrelsen af ​​de permanente dipoler og afstanden mellem molekylerne.

Styrken af ​​dipol-dipolkræfter kan estimeres ved hjælp af følgende ligning:

$$E_\text{dipol-dipol} =-\frac{\mu_1 \mu_2}{4\pi\varepsilon_0 r^3}$$

hvor:

* \(E_\text{dipol-dipol}\) er dipol-dipol-interaktionsenergien i joule (J)

* \(\mu_1\) og \(\mu_2\) er størrelsen af ​​de permanente dipoler af de to molekyler i debyes (D)

* \(\varepsilon_0\) er permittiviteten af ​​ledigt rum, som er lig med 8,85 × 10-12 C^2/(N·m²)

* \(r\) er afstanden mellem de to molekylers centre i meter (m)

Det negative fortegn i ligningen indikerer, at dipol-dipolkræfter er tiltrækkende kræfter.

Styrken af ​​dipol-dipolkræfter falder hurtigt med stigende afstand mellem molekylerne. Dette skyldes, at det elektriske felt af en dipol aftager hurtigt med afstanden. Styrken af ​​dipol-dipolkræfter falder også med stigende temperatur. Dette skyldes, at molekylernes termiske bevægelse får dipolerne til at fluktuere, hvilket reducerer den gennemsnitlige styrke af dipol-dipol-vekselvirkningerne.

Dipol-dipol-kræfter er vigtige for at forstå egenskaberne af mange stoffer, såsom væskers kogepunkter og smeltepunkter og opløseligheden af ​​gasser i væsker.