Concetti Chiave
- Le forze intermolecolari determinano lo stato fisico della materia e includono le forze di Van der Waals, le forze di London e il legame a idrogeno.
- Le forze di Van der Waals comprendono le interazioni dipolo-dipolo tra molecole polari e dipolo-dipolo indotto tra molecole polari e apolari.
- Le forze di London si verificano tra dipoli temporanei in molecole apolari, causati dal movimento degli elettroni.
- Il legame a idrogeno è un'interazione tra molecole, tipica dell'acqua, dove l'idrogeno funge da ponte tra atomi elettronegativi.
- La formazione di soluzioni richiede la rottura dei legami tra solvente e soluto, favorendo nuovi legami quando il processo è energeticamente vantaggioso.
Le forze intermolecolari
Esistono legami che si stabiliscono tra varie molecole e sono detti legami o forme intermolecolari. Essi determinano lo stato fisico della materia e sono tre:
. Forze di Van der Waals:
Queste forze possono essere
1.Dipolo-Dipolo avviene tra molecole polari, che presentano quindi un polo negativo e uno positivo. La zona positiva di una molecola attira quella negativa dell’altra molecola, in questo modo restano vicine.
2. Dipolo-Dipolo Indotto: si forma tra una molecola polare e apolare all’interno della quale si può generare un dipolo indotto che viene causato dall’esterno in seguito all’attrazione esercitata su i suoi elettroni esterni dalla parziale carica positiva della molecola polare.
. Forze di London:
Questo legame si crea tra due dipoli indotti o temporanei, si crea quindi tra due molecole apolari. Il legame è possibile perché visto che gli elettroni sono sempre in movimento si possono creare dei dipoli istantanei o temporali.
. Il legame a Idrogeno:
E un interazione molecolare tipica delle molecole d’acqua. In questo caso l’atomo di H funge da ponte tra le due molecole, ma ciò può avvenire solamente quando l’H è legato covalentemente ad un atomo molto elettronegativo.
Soluzione
Quando si forma una soluzione devono rompersi i legami tra le molecole di solvente e soluto formando così nuovi legami tra le molecole del solvente e del soluto. Una sostanza si scioglie se il processo dal punto di vista energetico è favorevole, quindi la sostanza si scioglie se l’energia che si forma dai nuovi legami è maggiore di quella che si è creata dalla rottura dei vecchi legami. Il simile scioglie il suo simile quindi se il solvente è polare, per esempio H2O, si sciolgono solo soluti polari, per esempio i composti formati dal legame covalente polare che interagiscono con parziali cariche positive e negative della molecola d’acqua. Se il solvente è apolare riesce a sciogliere sostanze apolari, per esempio i grassi. Comunque altri composti solubili in acqua sono quelli ionici, per esempio il sale. Il primo processo è la dissociazione dei due ioni e il secondo processo è la fase di idratazione in cui lo ione viene circondato dalle molecole d’acqua. Attorno allo ione positivo le molecole d’acqua si orientano avvicinando gli atomi di ossigeno che hanno parziali cariche negative e attorno allo ione negativo le molecole d’acqua si dispongono avvicinando gli atomi di idrogeno, che presentano le parziali cariche positive.
Concentrazione di una soluzione
È il valore che ci indica la quantità di soluto sciolto in una soluzione. La soluzione si può calcolare con la molarità con vari tipi di percentuali:
. indica i g di soluto disciolti in 100g di soluzione
. indica i g di soluto sciolti in 100ml di soluzione
. indica quanti ml di soluto sono sciolti in 100ml di soluzione.
Moralità di una concentrazione
La moralità indica il numero di moli di soluto disciolti in 1l (1000ml) di soluzione.
Concentrazione molare: 2M (due molare) per esempio la soluzione di HCl 2M significa che ha 2M di HCl in un litro.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali forze intermolecolari descritte nel testo?
- Come si formano le forze di Van der Waals di tipo dipolo-dipolo?
- In che modo una soluzione si forma secondo il testo?
- Qual è il principio "simile scioglie simile" menzionato nel testo?
- Come si calcola la concentrazione di una soluzione?
Le principali forze intermolecolari descritte sono le forze di Van der Waals (dipolo-dipolo e dipolo-dipolo indotto), le forze di London e il legame a idrogeno.
Le forze di Van der Waals di tipo dipolo-dipolo si formano tra molecole polari, dove la zona positiva di una molecola attira quella negativa di un'altra, creando una forza debole ma stabile.
Una soluzione si forma quando i legami tra le molecole di solvente e soluto si rompono e si formano nuovi legami, a condizione che il processo sia energeticamente favorevole.
Il principio "simile scioglie simile" significa che un solvente polare scioglie soluti polari, mentre un solvente apolare scioglie soluti apolari.
La concentrazione di una soluzione si calcola usando la molarità, che indica il numero di moli di soluto disciolti in un litro di soluzione, o tramite percentuali che indicano la quantità di soluto in 100g o 100ml di soluzione.
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