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Van-der-Waals-Kräfte

Van-der-Waals-Kräfte

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Aufgrund des gleichartigen Aufbaus ihrer Moleküle haben Alkane ähnliche chemische
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1 Kasten 1: Van-der-Waals-Kräfte Aufgrund des gleichartigen Aufbaus ihrer Moleküle haben Alkane ähnliche chemische Eigenschaften. Die Abstufungen der physikalischen Eigenschaften (z. B. Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Viskosität) weisen auf Unterschiede in den Anziehungskräften zwischen den Molekülen hin. Größe und Form der Moleküle spielen dabei eine wichtige Rolle. Wie kann man das erklären? Van-der-Waals-Kräfte Zwischen den nahezu unpolaren Alkanmolekülen wirken schwache Anziehungskräfte. Diese Anziehungskräfte sind darauf zurückzuführen, dass sich Elektronen in der Elektronenhülle bewegen und dadurch kurzzeitige unsymmetrische Ladungsverteilungen zustande kommen. symmetrische asymmetrische Ladungsverteilung Ladungsverteilung Abb. 1: Entstehung temporärer Dipole durch unsymmetrische Ladungsverteilungen A B Abb. 2: Polarisierung von Nachbaratomen bzw. Molekülen Es entstehen so genannte momentane oder temporäre Dipole (siehe Abb. 1). Nähern sich solche Atome oder Moleküle mit asymmetrischer Elektronen- und damit Ladungsverteilung Nachbaratomen oder molekülen, so können sie diese ebenfalls polarisieren (induzierte Dipole, s. Abb. 2). Je nach Orientierung der kurzzeitigen Dipole wirken zwischen den Atomen bzw. Molekülen Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte. 8+ 8¯. Bei den Alkanen besitzen z. B. langgestreckte Moleküle eine größere Oberfläche als Moleküle, die wenige Kohlenstoffatome enthalten (siehe Abb. |3), d. h., die Anziehungskräfte zwischen langkettigen Molekülen sind größer als zwischen kurzkettigen Molekülen. Diese zwischenmolekularen Die Stärke dieser Anziehungskräfte hängt von der Atom- bzw. Moleküloberfläche ab: Je größer die Oberfläche ist, desto mehr nehmen die Polarisierungsmöglichkeiten zu und desto stärker sind die Anziehungskräfte zwischen den Atomen bzw. Molekülen. Anziehungskräfte bezeichnet man nach dem niederländischen Physiker van der Waals als Van-der-Waals-Kräfte. A B Anziehungskräfte Abb. 3: Van-der-Waals-Kräfte zwischen Alkanen unterschiedlicher Kettenlänge

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