dipoldipolinteraktioner

Dipoldipolinteraktioner er elektrostatisk tiltrækning mellem permanente dipoler i molekyler, typisk i polare forbindelser, hvor dele af molekylet har en delvis positiv og en delvis negativ ladning. Interaktionen opstår, fordi de modsat ladede ender tiltrækker hinanden, og dipolerne orienterer sig for at minimere den samlede energi. Kontinuerligt diskuteres ofte tre beslægtede mønstre: permanente dipol–permanente dipol interaktioner (Keesom-kræfter), permanente dipol–induced-dipol interaktioner (Debye-kræfter) og induced–induced dipol-interaktioner (London-dispersonkræfter). Hydrogenbindinger betragtes som en særlig stærk, retlinet form af dipol-dipol interaktion og spiller en væsentlig rolle i mange biologiske og sætningsmæssige sammenhænge.

Interaktionens styrke afhænger af afstanden mellem molekylerne og af dipolernes orientering. Den typiske afstandsafhængighed følger omtrent r^(-3), og energien varierer med den relative retning af dipolerne (og af, hvordan de er orienteret i forhold til hinanden og til omgivelsens akse). Den stærkeste tiltrækning opnås i head-to-tail-formation langs disconnect-linien mellem molekylerne; forkert orientering giver mindre eller endda repulsion.

Betydning og anvendelse: Dipoldipolinteraktioner påvirker egenskaber som kogepunkt og smeltepunkt for polare stoffer, opløselighed i polære medier samt dielektriske egenskaber i væsker og faste stoffer. De bidrager til krystalstrukturer i organiske og biokemiske forbindelser og spiller en central rolle i proteinfoldning, molekylær genkendelse og solventadfærd. Hydrogenbindinger er et særligt stærkt eksempel på denne type kræfter og forklarer høje kogepunkter for vand og andre polære hydroxyforbindelser.