De vanderwaalsbinding zorgt voor een aantrekking tussen moleculen. Dit is een hele zwakke elektromagnetische kracht en kan tuseen zowel "geladen" moleculen als "ongelade moleculen". Als er sprake is van een dipoolmoment, kan dit een zwak dipoolmoment zijn (eigenlijk aanwezig in alle non-symmetrische moleculen). Dan heeft het niet zo heel veel invloed op het geheel.
Dipoolbindingen zijn een onderdeel van de vanderwaalsbindingen. In basis worden elektronen gedeeld en afhankelijk van hoe hard de kernen aan de elektronen kunnen trekken, kan je een verschil in lading krijgen omdat de elektronen niet precies in het midden zitten. Dit laatste is een dipoolmoment. Het is dus eigenlijk een asymmetrie in de verbinding omdat de verschillende positief geladen atoomkernen niet allemaal even hard trekken aan de negatieve elektronen. Echter, het dipoolmoment merk je pas als het molecuul zelf ook asymmetrisch is.
Voor het gemak kan je een waterstofbrug vergelijken met een hele sterke dipoolverbinding. O heeft een kern +8 (8 protonen) en de H maar 1+. Zuurstof trekt dermate hard aan de elektronen dat het een "behoorlijk" ladingsverschil ontstaat in het molecuul (zie bron 1).
Water is een klein molecuul en daarom gemakkelijk stapelbaar (zie bron 2). de waterstofbrug is de "ladingsverbinding" tussen 2 moleculen waarbij de zuurstof van het ene molecuul zich richt naar de waterstof van het andere molecuul. Hierdoor "plakken" de moleculen zich aan elkaar als een soort magneet.
Normaal gesproken zie je dat smeltpunt en kookpunt eigenlijk alleen afhankelijk is van het gewicht van het molecuul. In deze tabel zie je het smeltpunt en kookpunt in K (https://de.wikipedia.org/wiki/Alkane#n-Alkane) . Hoe zwaarder hoe meer energie er in moet om te smelten, koken. Water, met een gewicht van 18, zou vergelijkbaar moeten zijn met methaan (16 u). Echter, smeltpunt van water (273 K) is vergelijkbaar met Dodecan (C12H26) met een molgewicht van 170!. Het is dus niet alleen gewicht wat voor water zorgt dat er een bepaalde energie nodig is. Er is een andere kracht die ook overwonnen moet worden. Er is meer dan de gewone vanderwaalsbindingen, de waterstofbruggen.
Wat er in het boek staat, dat een stof die polair is, mét waterstofbruggen, heeft inderdaad een hoger kookpunt dat een stof dat geen waterstofbruggen kan vormen. Kijk maar NH3. Gewicht van 17, kleiner dipoolmoment, daardoor minder krachtige H-bruggen, smeltpunt -78°C, kookpunt -33°C.
- Bronnen:
-
https://www.google.com/search?q=dipoolmome...
-
https://www.google.com/search?rlz=1C1GCEA_...