מבנה, קישור ותכונות החומר

כוחות בין מולקולריים

המדד לחוזק הקשרים בין המולקולות, הוא האנרגיה הדרושה לניתוקם, כלומר אנתלפיית האידוי של החומר.

טמפרטורת הרתיחה של החומר, מהווה במיקרים רבים, מדד טוב לחוזק הקשרים הבין מולקולריים, כיוון שבמעבר בין נוזל לגז (כאשר מדברים על גז אידאלי) כל הקשרים הבין מולקולרים נשברים ובגז האידאלי לא נותרים קשרים מסוג זה.. (יש מקרים יוצאי דופן)

סוגי הכוחות הבין מולקולריים:

קשרי ון דר ולס

א. של דו קוטב רגעי - בין מולקולות לא קוטביות (נקראים גם קשרי לונדון).

ב. של דו קוטב קבוע - בין מולקולות קוטביות.

עוצמת קשרי ון דר ולס עולה כאשר:

המולקולת גדולות יותר (יש יותר אלקטרונים וגרעינים חיוביים יותר), כלומר כאשר עולה המסה המולרית.
קוטביות המולקולה עולה.
שטח הפנים של המולקולה גדול יותר (בפחמימנים: כשיש יותר "הסתעפויות").

קשרי (גשרי) מימן

זו משיכה חשמלית בין המטען החלקי החיובי δ+ (הגדול יחסית), שעל אטום מימן במולקולה אחת, לבין המטען החלקי הלילי -δ (הגדול יחסית)ת שעל אטום N/O/F שבמולקולה שכנה.

קשרי מימן קיימים: בין מולקולות בהן יש אטומי מימן הקשורים לאטומים בעלי אלקטרושליליות גבוהה (F,O,N), כך שגרעין אטום המימן נמצא ברוב הזמן ללא אלקטרונים (ללא אלקטרונים) עקב הקשר הקוולנטי הקוטבי, לבין מולקולות אחרות בהן יש אטומי F, O, N הקשורים אף הם לאטום מימן ובעלי זוג אלקטרונים לא קשור אחד לפחות.

מאפיינים של קשרי מימן (שאינם קיימים בקשרים מסוג ון דר ולס):

מרחק קצר יותר בין המולקולות.
בקשרי מימן: לכל H יכולה להתקרב רק מולקולה שכנה אחת, ואילו בקשרי ון דר ולס, לכל קוטב נמשכות מספר מולקולות שכנות.
מולקולות שכנות, מתקרבות אם הקוטב השלילי בזווית של 180 מעלות מהחיובי.

המסה

המסה מולקולרית

תהליך בו מולקולות של חומר אחד, מתפזרות בין מולקולות של חומר שני, תוך התשלבות בקשרים המולקולריים.

השתלבותן של מולקולות, בין הקשרים הבין מולקולריים של מולקולות אחרות אפשרית כאשר הקשרים הם מאותו סוג:

מולקולות לא קטוביות יכולות להשתלב בקשרי ון דר ולס מסוג דו-קוטב רגעי בין מולקולות לא קוטביות אחרות. חומר "לא קוטבי" נמס בממס לא קוטבי.
מולקולות קוטביות נמסות בממס קוטבי (כמו מים) כאשר הן משתלבות בזכות קשרי ון דר ולס מסוג דו-קוטב קבוע או בזכות קשרי מימן.
מולקולות בהן יש חלק לא קוטבי וגם חלק אחר קוטבי, יוכלו להשתלב גם בקשרי ון דר ולס מסוג דו קוטב רגעי עם ממס לא קוטבי, וגם בקשרי ון דר ואלס מסוג דו קוטב קבוע או לחלופין בקשרי מימן עם ממס קוטבי. חומר כזה נמס גם בממס לא קוטבי וגם במים.

ניתן לסכם ולאמר: חומר נמס בחומר הדומה לו - קוטבי נמס בקוטבי, לא קוטבי נמס בלא קוטבי.

המסת חומר יוני במים

תהליך בו יונים מתפזרים בין מולקולות המים, תוך הווצרות משיכה חשמלית בין היונים לבין הקטבים המתאימים של מולקולות המים (+ אל -).