Zwischenmolekulare

Zwischenmolekulare Kräfte, oder intermolekulare Kräfte, sind Anziehungskräfte und Abstoßungen, die zwischen Molekülen wirken. Im Gegensatz zu intramolekularen Bindungen wie kovalenten oder ionischen Bindungen sind sie typischerweise schwächer, beeinflussen jedoch maßgeblich physikalische Eigenschaften von Substanzen wie Siedepunkt, Schmelzpunkt, Löslichkeit und Oberflächenspannung.

Zu den wichtigsten Kategorien gehören Van-der-Waals-Kräfte, darunter Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, induzierte Dipolkräfte (London-Kräfte) und allgemeine Dispersionen; Wasserstoffbrückenbindungen, eine stärkere Form der Dipol-Anziehung, die bei Molekülen mit polarem O–H, N–H oder F–H auftreten; sowie Ion-Dipol- und Dipol-Ion-Kräfte, die in Lösungen zwischen gelösten Ionen und Molekülen wirken.

Die Stärke dieser Kräfte hängt von Faktoren wie Größe und Polarisierbarkeit der Moleküle, Dipolmoment, Geometrie und Temperatur ab. Größere, stärker polarisierbare Moleküle zeigen oft stärkere Dispersionen; Temperaturerhöhung verringert in der Regel die Anziehungskräfte durch erhöhte thermische Bewegung.

Beispiele: Wasser besitzt aufgrund seiner Wasserstoffbrücken eine hohe Löslichkeit und einen vergleichsweise hohen Siedepunkt; Kohlendioxid weist hauptsächlich Dispersionen auf und ist bei Raumtemperatur gasförmig; Methan zeigt ebenfalls geringe intermolekulare Bindungen. Intermolekulare Kräfte erklären auch Phasenverhalten, Löslichkeiten und zahlreiche biologische Prozesse. In Proteinen, Nukleinsäuren und Zellstrukturen steuern Wasserstoffbrücken und Van-der-Waals-Wechselwirkungen Faltung, Stabilität und intermolekulare Interaktionen.