Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe interageren gasmoleculen met elkaar?

Gasmoleculen interageren op een paar belangrijke manieren met elkaar, die grotendeels afhankelijk zijn van de afstand tussen hen:

1. Zwakke aantrekkelijke krachten:

* van der Waals krachten: Dit zijn zwakke, tijdelijke krachten die voortvloeien uit schommelingen in elektronenverdeling rond de moleculen. Ze omvatten:

* Dispersietroepen in Londen: Aanwezig in alle moleculen, komen ze voor als gevolg van tijdelijke dipolen geïnduceerd in naburige moleculen.

* Dipole-Dipole Forces: Bestaan ​​tussen polaire moleculen met permanente dipolen, waardoor ze elkaar aantrekken.

* waterstofbinding: Een speciaal type dipool-dipoolinteractie waarbij waterstof verbonden is aan een sterk elektronegatief atoom zoals zuurstof, stikstof of fluor. Deze krachten zijn bijzonder sterk.

Deze krachten zijn zwakker dan de bindingen in moleculen, maar ze zijn nog steeds belangrijk bij het bepalen van de fysische eigenschappen van gassen, vooral bij lage temperaturen en hoge drukken.

2. Afstotende krachten:

* Afstoting op korte afstand: Wanneer gasmoleculen te dicht bij elkaar komen, overlappen hun elektronenwolken, wat een sterke afstotende kracht veroorzaakt. Dit is vergelijkbaar met de afstotende krachten tussen de kernen van atomen.

3. Botsingen:

* Elastische botsingen: Gasmoleculen zijn constant in beweging, botsen tegen elkaar en de wanden van hun container. Deze botsingen zijn meestal elastisch, wat betekent dat kinetische energie wordt geconserveerd.

4. De ideale gasaanname:

* De ideale gaswet gaat ervan uit dat gasmoleculen geen intermoleculaire krachten hebben en dat hun botsingen volkomen elastisch zijn. Hoewel dit een benadering is, werkt het goed voor veel gassen bij lage drukken en hoge temperaturen.

Belangrijke opmerking: De sterkte van deze interacties varieert aanzienlijk tussen verschillende gassen. Waterstofbinding is bijvoorbeeld veel sterker in waterdamp dan in stikstofgas.

Samenvatting:

Gasmoleculen interageren door zwakke aantrekkelijke krachten zoals van der Waals-krachten en afstotende krachten op korte afstand. Deze interacties beïnvloeden de fysische eigenschappen van gassen, vooral bij lage temperaturen en hoge drukken. De ideale gaswet, hoewel een benadering, is een nuttig hulpmiddel voor het begrijpen van gasgedrag onder veel omstandigheden.