双極子双極子相互作用の理解
双極子双極子相互作用は極性分子間で発生します。極性分子には、永久的な電荷分離があり、正と負の端を作成します(小さな磁石のように)。これらの反対側はお互いを引き付けます。
分子の分析
* co₂(二酸化炭素): CO₂は線形で対称です。 炭素と酸素の電気陰性度の違いは極結合を生成しますが、対称性は全体的な双極子モーメントをキャンセルします。 co₂は非極性です。
* ch₄(メタン): Ch₄は四面体で対称です。 C-H結合は電気陰性度にわずかな違いがありますが、対称性はメタンを非極性にします。 ch₄は非極性です。
* nh₃(アンモニア): nh₃はピラミッド型の形をしています。窒素は水素よりも電気陰性であり、窒素に対して正味の双極子モーメントを生み出します。 nh₃は極性です。
最強の相互作用の決定
* co₂-co₂: 両方のCo₂分子は非極性であるため、ロンドンの分散力が弱いだけです。
* co₂-ch₄: どちらも非極性であるため、ロンドンの分散勢力のみが存在します。
* nh₃-nh₃: どちらのnh₃分子も極性であるため、強い双極子型相互作用があります。
* nh₃-ch₄: nh₃は極性で、ch₄は非極性です。 それらは、双極子誘発性双極子相互作用が弱くなります。
* ch₄-ch₄: どちらも非極性であるため、ロンドンの分散勢力のみが存在します。
結論
最も強い双極子双極子相互作用は、nh₃-nh₃の間に発生します どちらも極性分子だからです。