11.2 : 분자 간 힘 vs 분자 내 힘

분자 간 힘 (IMF)은 분자 간의 전하 전하 상호 작용에서 발생하는 정전기 명소입니다. 분자 간 힘의 강도는 분자 사이의 분리 거리에 의해 영향을받습니다. 힘은 분자가 가까이 있는 고체와 액체에 있는 상호 작용에 현저하게 영향을 미칩니다. 가스에서 IMF는 고압 조건(가스 분자의 근접성으로 인해)에서만 중요해집니다. 분자 간 힘은 융합 및 기화의 융점, 비등점, 밀도 및 엔탈피와 같은 물질의 물리적 특성을 지시합니다. 액체가 가열되면 분자에 의해 획득 된 열 에너지가 제자리에 고정된 IMF를 극복하고 액체가 끓습니다 (기체 상태로 변환). 끓는 점과 융점은 분자 간 힘의 유형과 강도에 따라 달라집니다. 예를 들어, 물과 같은 고등질_액체(H2O, b.p. 100°C)는 헥산(C₆H_14,b.p. 68.73°C)과 같은 낮은 끓는 액체에 비해 더 강한 분자간 힘을 나타낸다.

분자 간 힘이 존재하지만 분자 내의 힘은 분자 내에 존재하며 주어진 분자에서 원자를 함께 보유합니다. 분자 내는 분자를 그대로 유지합니다. 물질의 상태의 변화는 분자 내 상호 작용에 영향을 미치지 않습니다. 예를 들어, 얼음의 용융은 고체 H₂O 분자 사이의 분자 간 힘을 부분적으로 방해하고, 이를 재배열하고 얼음을 액체 물로 변환하지만, 개별 H₂O 분자를 분해하지 는 않습니다.

분자 내 힘은 본질적으로 이온, 공유 또는 금속일 수 있다.

원자 이득 (비금속) 또는 특히 안정적인 전자 구성이있는 이온 (음이온 및 양이온)을 형성하기 위해 전자 (금속)를 잃습니다. 이온으로 구성된 화합물은 이온 화합물(또는 염)이라고 불리며, 이온의 구성 이온은 이온 결합에 의해 함께 유지됩니다: 반대로 충전된 양이온과 음이온 사이의 어트랙션의 정전기력. 예를 들어, 염화 마그네슘(MgCl_2)은강한 이온 결합에 의해 함께 유지되는 마그네슘 양이온 및 염화물 이온으로 구성된 이온 화합물이다.

전자가 원자 간에 공유되고 분자가 형성될 때 공유 결합(nonpolar 또는 polar)이 형성됩니다. 비극성 공유 결합은 원자가_{수소(H2)와}같이 전자를 동등하게 공유할 때 발생합니다. 극지 공유 결합은 전자의 불평등 한 공유로 인해 형성; 한 원자는 다른 것보다 전자에 매력의 강한 힘을 발휘한다. 예를 들어 염화수소, HCl.

구리, 알루미늄 및 철의 결정과 같은 금속 고체는 금속 원자에 의해 형성됩니다. 이러한 금속 고체 내의 원자는 많은 유용하고 다양한 벌크 특성을 야기 금속 결합으로 알려진 독특한 힘에 의해 함께 개최됩니다.

분자 간 힘은 분자 내 력에 비해 훨씬 약합니다. 예를 들어, 액체 HCl의 한 두더지에서 IMFs를 극복하고 기체 HCl로 변환하려면 약 17 킬로줄만 필요합니다. 그러나, HCl의 한 두더지에 있는 수소와 염소 원자 사이 공유 결합을 끊기 위하여 는 대략 25 배 더 많은 에너지가 필요합니다, 이는 430 킬로줄입니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 제 10 장 : 액체 및 고체에서 채택됩니다.