वान डेर वाल्स बल क्या हैं?

वैन डेर वाल्स बलों वे एक विद्युत प्रकृति की अंतर-आणविक बल हैं जो आकर्षक या प्रतिकारक हो सकते हैं। अणुओं या परमाणुओं की सतहों के बीच एक अंतःक्रिया होती है, जो आयनिक, सहसंयोजक और धात्विक बंधों से अलग होती है, जो अणुओं के अंदर बनते हैं।.

हालांकि कमजोर, ये बल गैसों के अणुओं को आकर्षित करने में सक्षम हैं; यह भी तरलीकृत, ठोस गैसों और सभी तरल पदार्थों और कार्बनिक ठोस पदार्थों की है। जोहान्स वान डेर वाल्स (1873) वह था जिसने वास्तविक गैसों के व्यवहार को समझाने के लिए एक सिद्धांत विकसित किया था.

वास्तविक गैसों के लिए तथाकथित वैन डेर वाल्स समीकरण में - (पी +  कोn²/ वी²) (वी - एनख)) = nRT- दो स्थिरांक पेश किए गए हैं: स्थिर b (जो गैस अणुओं द्वारा घेरे गए आयतन) और "a" है, जो एक आनुभविक स्थिरांक है.

निरंतर "ए" कम तापमान पर आदर्श गैसों के अपेक्षित व्यवहार के विचलन को ठीक करता है, ठीक जहां गैसों के अणुओं के बीच आकर्षण बल व्यक्त किया जाता है। एक परमाणु की ध्रुवीकरण करने की क्षमता एक समूह के शीर्ष की आवधिक तालिका में इस के नीचे तक बढ़ जाती है, और एक अवधि में दाएं से बाएं.

परमाणु संख्या को बढ़ाने से - और इसलिए, इलेक्ट्रॉनों की संख्या - जो बाहरी परतों में स्थित हैं, वे तत्व तत्वों को स्थानांतरित करने के लिए आसान हैं.

सूची

• 1 इंटरमॉलिक्युलर इलेक्ट्रिकल इंटरैक्शन
  • 1.1 स्थायी डिपोल्स के बीच सहभागिता
  • 1.2 एक स्थायी द्विध्रुवीय और एक प्रेरित द्विध्रुवीय के बीच सहभागिता
• 2 लंदन की सेना या फैलाव
• 3 वैन डेर वाल्स रेडियो
• 4 परमाणुओं के बीच और अणुओं के बीच विद्युत संपर्क की शक्ति और ऊर्जा
• 5 संदर्भ

इंटरमॉलिक्युलर इलेक्ट्रिकल इंटरैक्शन

स्थायी डिपोल्स के बीच सहभागिता

विद्युत रूप से तटस्थ अणु होते हैं, जो स्थायी द्विध्रुवीय होते हैं। यह इलेक्ट्रॉनिक वितरण में एक गड़बड़ी के कारण होता है जो अणु के छोर की ओर धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों का एक स्थानिक पृथक्करण पैदा करता है, एक द्विध्रुवीय (मानो कि वह एक चुंबक हो).

अणु के एक छोर पर पानी 2 हाइड्रोजन परमाणुओं से बना होता है और दूसरे छोर पर ऑक्सीजन परमाणु होता है। ऑक्सीजन में हाइड्रोजन की तुलना में इलेक्ट्रॉनों के लिए अधिक आत्मीयता है और उन्हें आकर्षित करती है.

यह ऑक्सीजन की ओर इलेक्ट्रॉनों के विस्थापन का उत्पादन करता है, इस नकारात्मक चार्ज और सकारात्मक चार्ज के साथ हाइड्रोजन.

एक पानी के अणु का ऋणात्मक आवेश एक विद्युत आकर्षण पैदा करने वाले दूसरे जल अणु के धनात्मक आवेश के साथ विद्युत रूप से संपर्क कर सकता है। इस प्रकार, इस प्रकार के इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन को कीसोम बलों कहा जाता है.

एक स्थायी द्विध्रुवीय और एक प्रेरित द्विध्रुवीय के बीच सहभागिता

स्थायी द्विध्रुवीय वह प्रस्तुत करता है जिसे द्विध्रुवीय क्षण (μ) कहा जाता है। द्विध्रुवीय क्षण की परिमाण गणितीय अभिव्यक्ति द्वारा दी गई है:

μ = q.x

क्ष = विद्युत आवेश.

x = ध्रुवों के बीच स्थानिक दूरी.

द्विध्रुवीय क्षण एक सदिश है, जो सम्मेलन द्वारा, नकारात्मक ध्रुव से सकारात्मक ध्रुव की ओर उन्मुख दर्शाया जाता है। Μ की तीव्रता डेबी में व्यक्त करती है (3.34 × 10)^-30 सी एम.

स्थायी द्विध्रुवीय एक तटस्थ अणु के साथ अपने इलेक्ट्रॉनिक वितरण में परिवर्तन का कारण बन सकता है, इस प्रेरित अणु में एक अणु के साथ बातचीत कर सकता है.

स्थायी द्विध्रुवीय और प्रेरित द्विध्रुवीय विद्युत शक्ति का निर्माण कर सकते हैं, विद्युत संपर्क कर सकते हैं। इस प्रकार की बातचीत को प्रेरण के रूप में जाना जाता है और इस पर कार्य करने वाली शक्तियों को डेबी बल कहा जाता है।.

लंदन की सेना या फैलाव

इन आकर्षक बलों की प्रकृति को क्वांटम यांत्रिकी द्वारा समझाया गया है। लंदन ने पोस्ट किया कि, एक पल में, विद्युत रूप से तटस्थ अणुओं में इलेक्ट्रॉनों के नकारात्मक आरोपों का केंद्र और नाभिक के सकारात्मक आरोपों का केंद्र संयोग नहीं हो सकता है.

फिर, इलेक्ट्रॉनिक घनत्व का उतार-चढ़ाव अणुओं को अस्थायी द्विध्रुवीय की तरह व्यवहार करने की अनुमति देता है.

यह अपने आप में आकर्षक ताकतों के लिए एक स्पष्टीकरण नहीं है, लेकिन अस्थायी डिपो आसन्न अणुओं के ठीक से ध्रुवीकरण को प्रेरित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक आकर्षक बल उत्पन्न होता है। इलेक्ट्रॉनिक उतार-चढ़ाव से उत्पन्न आकर्षक बलों को लंदन की सेना या फैलाव कहा जाता है.

वान डर वाल्स सेनाएं अनिसोट्रॉपी पेश करती हैं, यही कारण है कि वे अणुओं के उन्मुखीकरण से प्रभावित होते हैं। हालांकि, फैलाव प्रकार की बातचीत हमेशा मुख्य रूप से आकर्षक होती है.

अणुओं या परमाणुओं का आकार बढ़ने पर लंदन की सेनाएँ मजबूत हो जाती हैं.

हैलोजन में, एफ अणु₂ और सीएल₂ कम परमाणु संख्या में गैसें होती हैं। ब्र₂ अधिक से अधिक परमाणु संख्या एक तरल और I है₂, अधिक परमाणु संख्या के हलोजन, कमरे के तापमान पर एक ठोस है.

परमाणु संख्या बढ़ने से उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है, जो परमाणुओं के ध्रुवीकरण की सुविधा प्रदान करता है और इसलिए, उनके बीच की बातचीत। यह हैलोजन की भौतिक स्थिति को निर्धारित करता है.

वैन डेर वाल्स द्वारा रेडियो

अणुओं के बीच और परमाणुओं के बीच की बातचीत आकर्षक या प्रतिकारक हो सकती है, जो उनके केंद्रों के बीच एक महत्वपूर्ण दूरी पर निर्भर करता है, जिसे r कहा जाता है_v.

R से अधिक अणुओं या परमाणुओं के बीच की दूरी पर_v, एक अणु के नाभिक और दूसरे अणुओं के नाभिक के बीच आकर्षण, दो अणुओं के नाभिक और इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण पर प्रबल होता है.

वर्णित मामले में, बातचीत आकर्षक है, लेकिन क्या होता है अगर अणु आरवी से कम उनके केंद्रों के बीच की दूरी पर पहुंचते हैं? फिर प्रतिकारक बल आकर्षक पर हावी हो जाता है, जो परमाणुओं के बीच अधिक से अधिक दृष्टिकोण का विरोध करता है.

R का मान_v तथाकथित वैन डेर वाल्स (आर) रेडियो द्वारा दिया गया है। गोलाकार और समान अणुओं के लिए आर_v 2R के बराबर है। रेडीआई आर के दो अलग-अलग अणुओं के लिए₁ और आर₂: आर_v R के बराबर है₁ +  आर₂. वैन डेर वाल्स रेडियो के मूल्य तालिका 1 में दिए गए हैं.

तालिका 1 में दिया गया मान 0.12 एनएम (10) का वैन डेर वाल्स त्रिज्या दर्शाता है^-9 m) हाइड्रोजन के लिए। फिर, आर का मूल्य_v  इस परमाणु के लिए यह 0.24 एनएम है। R के मान के लिए_v 0.24 एनएम से कम हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच एक प्रतिकर्षण पैदा करेगा.

परमाणुओं के बीच और अणुओं के बीच विद्युत बातचीत के बल और ऊर्जा

कुछ आरोपों के बीच बल₁ और क्यू₂, दूरी आर द्वारा निर्वात में अलग, कूलॉम्ब के नियम द्वारा दिया गया है.

एफ = के। क्ष₁.क्ष₂/ आर²

इस अभिव्यक्ति में, k एक स्थिर है जिसका मान उपयोग की गई इकाइयों पर निर्भर करता है। यदि कूलॉम्ब के नियम के अनुप्रयोग द्वारा बल के मान को नियंत्रित किया जाता है- ऋणात्मक है, तो यह आकर्षण बल को इंगित करता है। इसके विपरीत, यदि बल के लिए दिया गया मान धनात्मक है, तो यह प्रतिकारक बल का सूचक है.

चूंकि अणु आमतौर पर एक जलीय माध्यम में होते हैं जो विद्युत बलों को ढालते हैं, इसलिए ढांकता हुआ निरंतर (lectric) शब्द को पेश करना आवश्यक है। इस प्रकार, यह निरंतर Coulomb के नियम के आवेदन द्वारा विद्युत बलों के लिए दिए गए मूल्य को सही करता है.

F = k.q₁.क्ष₂/ε.r²

उसी तरह, विद्युत संपर्क (यू) के लिए ऊर्जा अभिव्यक्ति द्वारा दी गई है:

यू = के। क्ष₁.क्ष₂/ε.r

संदर्भ

1. एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका के संपादक। (2018)। वैन डेर वाल्स बलों। 27 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: britannica.com से
2. विकिपीडिया। (2017)। वैन डेर वाल्स बलों। 27 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: en.wikipedia.org से
3. कैथरीन राशे, लिसा पीटरसन, सीला बुट, इरेन लिय. वैन डेर वाल्स फोर्सेज. 27 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: chem.libretexts.org से
4. मॉरिस, जे। जी। (1974) ए बायोलॉजिस्ट फिजिकल केमिस्ट्री। 2and संस्करण। एडवर्ड अर्नोल्ड (पब्लिशर्स) लिमिटेड.
5. मैथ्यूज, सी। के।, वैन होल्डे, के.ई. और अहर्न, के.जी. (2002) बायोकैमिस्ट्री। तीसरा संस्करण। एडिसन वेस्ले लॉन्गमैन, इंक.