वैन डेर वाल्स फोर्स अणुओं को एक साथ कैसे पकड़ते हैं?

वैन डेर वाल्स बल अणुओं के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक बांड बनाते हैं। वैन डेर वाल्स बॉन्ड सहित इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड अणुओं को तरल और ठोस में एक साथ रखते हैं और ठोस में तरल और क्रिस्टल में सतह तनाव जैसी घटनाओं के लिए जिम्मेदार होते हैं। अणुओं में परमाणुओं को एक साथ रखने वाले आंतरिक बलों की तुलना में अंतर-आणविक बल बहुत कमजोर होते हैं, लेकिन वे अभी भी कई सामग्रियों के व्यवहार और गुणों को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त मजबूत हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

इलेक्ट्रोस्टैटिक वैन डी वाल्स बल अणुओं के बीच कमजोर बंधन बनाने के लिए कार्य करते हैं। वैन डेर वाल्स बलों के प्रकार, सबसे मजबूत से सबसे कमजोर, द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बल, द्विध्रुवीय-प्रेरित द्विध्रुवीय बल और लंदन फैलाव बल हैं। हाइड्रोजन बांड एक प्रकार के द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बल पर आधारित होता है जो विशेष रूप से शक्तिशाली होता है। ये बल सामग्री की भौतिक विशेषताओं को निर्धारित करने में मदद करते हैं।

तीन प्रकार के वैन डेर वाल्स बल, सबसे मजबूत से सबसे कमजोर, द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बल, द्विध्रुवीय-प्रेरित द्विध्रुवीय बल और लंदन फैलाव बल हैं। द्विध्रुव ध्रुवीय अणु होते हैं जिनमें अणु के विपरीत सिरों पर ऋणात्मक और धनात्मक आवेशित ध्रुव होते हैं। एक अणु का ऋणात्मक ध्रुव दूसरे अणु के धनात्मक ध्रुव को आकर्षित करता है, जिससे इलेक्ट्रोस्टैटिक द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बंधन बनता है।

जब एक आवेशित द्विध्रुवीय अणु एक तटस्थ अणु के करीब आता है, तो यह तटस्थ अणु में एक विपरीत आवेश उत्पन्न करता है, और विपरीत आवेश एक द्विध्रुवीय-प्रेरित द्विध्रुवीय बंधन बनाने के लिए आकर्षित होते हैं। जब दो उदासीन अणु अस्थायी द्विध्रुव बन जाते हैं क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन अणु के एक तरफ एकत्रित हो जाते हैं, तो तटस्थ अणु इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों से आकर्षित होते हैं जिन्हें लंदन फैलाव बल कहा जाता है, और वे एक संगत बना सकते हैं बंधन।

छोटे अणुओं में लंदन फैलाव बल कमजोर होते हैं, लेकिन वे बड़े अणुओं में ताकत में वृद्धि करते हैं जहां कई इलेक्ट्रॉन तुलनात्मक रूप से धनावेशित नाभिक से बहुत दूर हैं और गति करने के लिए स्वतंत्र हैं चारों तरफ। नतीजतन, वे अणु के चारों ओर एक विषम तरीके से इकट्ठा हो सकते हैं, अस्थायी द्विध्रुवीय प्रभाव पैदा कर सकते हैं। बड़े अणुओं के लिए, लंदन फैलाव बल उनके व्यवहार में एक महत्वपूर्ण कारक बन जाते हैं।

जब एक द्विध्रुवीय अणु में हाइड्रोजन परमाणु होता है, तो यह विशेष रूप से मजबूत द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बंधन बना सकता है, क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु छोटा होता है और धनात्मक आवेश केंद्रित होता है। बंधन की बढ़ी हुई ताकत इसे एक विशेष मामला बनाती है जिसे हाइड्रोजन बंधन कहा जाता है।

कमरे के तापमान पर गैसों में, अणु बहुत दूर होते हैं और अंतर-आणविक वान डेर वाल्स बलों द्वारा प्रभावित होने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा होती है। ये बल द्रव और ठोस के लिए महत्वपूर्ण हो जाते हैं क्योंकि अणुओं में ऊर्जा कम होती है और वे एक दूसरे के निकट होते हैं। वान डेर वाल्स बल अंतर-आणविक बलों में से हैं जो तरल और ठोस को एक साथ रखते हैं और उन्हें उनके विशिष्ट गुण देते हैं।

तरल पदार्थों में, अणुओं को जगह में रखने के लिए अंतर-आणविक बल अभी भी बहुत कमजोर हैं। अणुओं में इतनी ऊर्जा होती है कि वे बार-बार इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड बनाते और तोड़ते हैं, एक दूसरे से आगे बढ़ते हुए और अपने कंटेनर का रूप लेते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में, द्विध्रुवीय अणु एक नकारात्मक रूप से आवेशित ऑक्सीजन परमाणु और दो धनात्मक आवेशित हाइड्रोजन परमाणुओं से बने होते हैं। पानी के द्विध्रुव मजबूत हाइड्रोजन बांड बनाते हैं जो पानी के अणुओं को एक साथ रखते हैं। नतीजतन, पानी में उच्च सतह तनाव, वाष्पीकरण की उच्च गर्मी और अणु के वजन के लिए तुलनात्मक रूप से उच्च क्वथनांक होता है।

ठोस पदार्थों में, परमाणुओं में अंतर-आणविक बलों के बंधनों को तोड़ने के लिए बहुत कम ऊर्जा होती है, और वे थोड़ी गति के साथ एक साथ रहते हैं। वैन डेर वाल्स बलों के अलावा, ठोस के अणुओं का व्यवहार अन्य अंतर-आणविक बलों से प्रभावित हो सकता है, जैसे कि आयनिक या धातु बंधन बनाने वाले। बल क्रिस्टल जाली जैसे हीरे, तांबे जैसी धातुओं में, कांच जैसे सजातीय ठोस पदार्थों में या प्लास्टिक जैसे लचीले ठोस पदार्थों में ठोस पदार्थों के अणुओं को धारण करते हैं। जबकि अणुओं में परमाणुओं को एक साथ रखने वाले मजबूत रासायनिक बंधन रासायनिक विशेषताओं को निर्धारित करते हैं सामग्री की, वैन डेर वाल्स बलों सहित अंतर-आणविक बल भौतिक को प्रभावित करते हैं विशेषताएँ।