Intermolekulaari

Intermolekulaari voimat ovat molekyylien välisiä vuorovaikutuksia, jotka pitävät aineen molekyylit yhdessä ja vaikuttavat sen fysikaalisiin ominaisuuksiin. Ne ovat yleensä huomattavasti heikompia kuin sisäiset kemialliset sidokset, mutta niillä on ratkaiseva merkitys esimerkiksi sulamis- ja kiehumispisteisiin, liukoisuuteen, haihtuvuuteen sekä pintajännitykseen ja viskositeettiin.

Tyypillisiä intermolekulaari vuorovaikutuksia ovat Londonin dispersiovoimat (van der Waalsin voimat), dipoli-dipoli vuorovaikutukset sekä vetysidokset. Lisäksi esiintyvät ionidipooli- ja dipoli-indusoidut vuorovaikutukset. Dispersionvoimat syntyvät hetkellisten dipoleiden aiheuttamista elektronijakautumisen muutoksista, dipoli-dipoli -vuorovaikutukset koskevat pysyviä dipoleja, ja vetysidokset ovat eräänlainen vahvempi dipoli-dipoli -vuorovaikutus, kun vety on kytketty erittäin elektronegatiiviseen atomiin kuten N, O tai F. Voimien vahvuus kasvaa molekyylin kokoa, polaarisuutta sekä läheisyyttä lisäämällä.

Esimerkkejä ja vaikutuksia: veden korkea kiehumispiste johtuu vetysidoksista, mikä selittää veden nesteen ominaisuuksia verrattuna epäpolaarisiin molekyyleihin. Epäpolaariset molekyylit, kuten suuret hiilivedyt, ovat suurelta osin riippuvaisia dispersiovoimista ja niillä on matalammat kiehumispisteet. Ionit voivat muodostaa ionidipooli- vuorovaikutuksia, mikä selittää joidenkin suolojen liukoisuuden vesiliuoksissa.

Intermolekulaari vuorovaikutuksia käsitellään usein teoreettisesti Lennard-Jones-tyyppisten mallien ja elektrostaattisten kuvauksien avulla. Niillä on keskeinen rooli kemiassa, biokemiassa ja materiaalitieteissä, esimerkiksi sekoittuvuuden, rakenteen ja fuusion ymmärtämisessä sekä lujan ja toimivan materiaalin suunnittelussa.