VanderWaalsKräften

VanderWaalsKräften, auch bekannt als Van der Waals-Kräfte, sind schwache nicht-kovalente Wechselwirkungen zwischen neutralen Atomen und Molekülen. Sie entstehen durch Fluktuationen der Elektronenverteilung, durch temporäre Dipole oder durch permanente Dipole. Obwohl sie wesentlich schwächer sind als kovalente oder ionische Bindungen, beeinflussen sie maßgeblich physikalische Eigenschaften wie Siedepunkt, Schmelzpunkt, Verdunstungsrate und Löslichkeit.

Die Kräfte lassen sich in verschiedene Beiträge gliedern. London-Kraften (induzierte Dipole in benachbarten Molekülen) sind die allgemein stärksten van-der-Waals-Beiträge zwischen unpolaren Teilchen. Debye-Kraften entstehen durch die Induktion eines Dipols in einem Molekül durch einen permanenten Dipol. Keesom-Kraften beschreiben die Wechselwirkungen zwischen permanenten Dipolen. Hydrogenbrücken werden oft als besonders starke Form der Dipol-Dipol-Wechselwirkung betrachtet und werden in vielen Kontexten als Teil der Van-der-Waals-Kräfte diskutiert, auch wenn sie in der Biochemie häufig separat behandelt werden. Die Kräfte nehmen mit der Entfernung stark ab und hängen von der Polarizierbarkeit der Teilchen ab.

Ihre Bedeutung zeigt sich in vielen Bereichen: Sie beeinflussen die Aggregatzustände, die Oberflächenadhäsion, die Kristallstruktur und die molekulare Stabilität von Biomolekülen wie DNA und Proteinen. In der Materialwissenschaft spielen sie eine Rolle bei der Schichtbildung, Adhäsion und beim Verhalten von dünnen Filmen. Historisch benannt ist der Begriff nach dem niederländischen Physiker Johannes Diderik van der Waals, der solche Anziehungen zwischen neutralen Teilchen beschrieben hat.