ترابط فان دير فال

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

(بالإنجليزية: van der waals interaction) هو نوع من أنواع الترابط بين الجزيئات غير القطبية و يعرف أحيانا بقوى لندن وهو ينشأ من الحركة العشوائية للإلكترونات في الجزيء مما يؤدي إلى تكوين أقطاب كهربائية لحظية على الجزيء وخاصة في الجزيئات التي تمتلك عددا كبيرا من الإلكترونات لأن ذلك يزيد فرصة الإستقطاب اللحظي وهذا النوع من الترابط يلعب دورا حيويا هاما في احدى مراحل تكوين البروتين مما يسهم في تطوي البروتين والوصول إلى شكل البروتبن المطلوب لأن شكل البروتين مهم جدا لقيام البروتين بوظيفته بشكل صحيح.

روابط (قوى) فان درفال[عدل]

ترتبط جزيئات المركبات التساهمية غير القطبية بعضها ببعض بروابط فيزيائية ضعيفة جداً ناتجة من تجاذب أنوية الذرات في جزيء معين مع الكترونات التكافؤ في جزيء مجاور ، يطلق على هذه القوى روابط فان درفال.

ومثال ذلك ترتبط جزيئات الهالوجينات في حالتها العنصرية بروابط فان درفال ونجد أنه بنزولنا إلى أسفل في المجموعة (من الفلور إلى اليود).

تزداد قوة روابط فان درفال بسبب ازدياد العدد الذري (عدد البروتونات في الأنوية وعدد الالكترونات في مستويات الطاقة الالكترونية) لذلك نجد أنه كلما نزلنا إلى أسفل في المجموعة تزداد كثافة الهالوجين كما تزداد درجة غليانه وانصهاره. (الحقيقة هناك عامل أخر يسبب هذه الزيادة وهو ازدياد الوزن الجزيئي بنزولنا إلى أسفل في مجموعة الهالوجينات) فبينما نجد الفلور غاز خفيف نجد الكلور غاز أثقل منه والبروم سائل واليود مادة صلبة.

عندما تدور الالكترونات عشوائيا حول النواة فانها تتركز احيانا في منطقة معينة وبالتالي تكون للذرة شحنة سالبة مؤقته في تلك المنطقة وفي الاتجاه المعاكس تكون الشحنة موجبة . من هنا تحدث عملية تجاذب بين الطرف الموجب المؤقت في المركب الاول والطرف السالب المؤقت في المركب والثاني والعكس صحيح وقوة الترابط هذه تسمى قوى فان درفال. ولان موقع رابطة فان درفال غير ثابت فهو متذبذب حسب حركة الالكترونات تكون هذه الرابطة ضعيفة جدا.

وقوى فان درفال عبارة عن قوى كهربية ( تجاذب كهربي ) فهي في طبيعتها كالرابطة الأيونية وكالرابطة الهيدروجينية ولكنه تجاذب كهربي ضعيف للغاية ناتج من الأقطاب اللحظية المؤقتة (Temporary fluctuating dipoles) التي تنشأ في الجسيمات المتعادلة نتيجة حركة الالكترونات وتركزها في جزء معين من الجسيم.

قوة هذه الروابط تعتمد على عاملين:[عدل]

1) عدد الالكترونات فكلما كان عدد الالكترونات في الجسيمات أكثر كانت الرابطة أقوى وهذا ما يفسر ازدياد درجات غليان الهالوجينات كلما نزلنا إلى أسفل في عناصر المجموعة السابعة.

2) المسافة بين الجسيمات فكلما زادت هذه المسافة ضعفت الرابطة ولهذا نجد أن قوى فان درفال تزداد قوةً بزيادة الضغط لأن الجسيمات تكون متلاصقة أكثر بزيادة الضغط كما وأنها تضعف بارتفاع درجة الحرارة لأن الجسيمات تبتعد أكثر بارتفاع درجة الحرارة .

وعليه فإننا يمكن أن نصل إلى النتيجة التالية : وهي أن روابط فان درفال تربط بين جسيمات المادة الواحدة غالباً ويكون من الصعب تكوّن هذه الروابط بين مادتين منفصلتين ومختلفتين.

قوى فان درفال لها ثلاث أنواع على وجه الإجمال[عدل]

  • قوى لندن الضعيفة وهذه موجودة بين كافة الجزيئات (قطبية أو غير قطبية) وكذلك بين الايونات و الذرات حتى ولو كانت ذرات غاز خامل مثل الهيليوم.
  • قوى ثنائية الاستقطاب (dipole-dipole ) وهذه تنشأ فقط بين الجزيئات التي تملك اسنقطابا مثل جزيئات حمض الهيدروبروميك لان الرابطةالتساهمية بين الهيدروجين والبروم تربط عنصرين مختلفان في الكهروسالبية ولذلك تتحيز الالكترونات قليلا نحوالبروم مما يجعل شحنته سالبة ضعيفة بينما تكون شحنة الهيدروجين موجبة ضعيفة .
  • قوى الارتباط الهيدروجيني و تحصل هذه عندما يقع الهيدروجين بين ذرتين لهما كهروسلبية فائقة مثل (F,N,O) فمثلا ترتبط جزيئات حمض الهيدروفلوريك هيدروجينيا. في جميع الاحوال يؤدي الارتباط بالقوى أعلاه إلى تجاذب تماسك بين أجزاء المادة ويتعزز التماسك في الحالة الصلبة بحيث أنها لا تنهار أو تتفكك.

مراجع[عدل]

Nuvola apps edu science.svg هذه بذرة مقالة عن الكيمياء بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.