Molekulaaro kuch

Dispersion kuch. Tug‘ma dipoli bо‘lmagan molekulalar ham bir-birini tortishadi, aks holda, ular suyuqlikka aylanmasligi kerak edi. Bunday molekulalar orasida oriyentatsion va induksion tortishish kuchlarining bо‘lishi mumkin emas. (masalan, inert gazlar). Ular dispersion kuch bilan tortilib turadi.
Dispersion kuchning tabiatini sxematik ravishda tushuntiramiz. Masalan, H atomini olsak, uning yagona ye^- ni yadroning goho bir tomonida, goho ikkinchi tomonida bо‘lishi mumkin. Shuning uchun H atomining daqiqa dipol momenti nolga teng bо‘lmaydi. Agar argon atomini olsak, yadro atrofida 18 ta elektron aylanib yuradi. Biror paytda bu elektronlarning yarmisi yadroning bir tomonida, yarmisi esa ikkinchi tomonida aylanib yurishi ehtimoldan uzoq, shuning uchun Ar ni dipol momenti nolga teng bо‘lishi mumkin emas.
Shunday qilib, argon dipol momentining qiymati va yо‘nalishi har onda turlicha bо‘ladi. Lekin elektronlarning bir vaqtda yadroning ikki tomonida guruhlanish ehtimoligi о‘zaro tengdir. Shu mazmunda, argonning dipol momenti nolga teng deyiladi. Tajribada ana shu о‘rtacha dipol о‘lchanadi.
Atom-molekulalarda ma’lum vaqtda vujudga keladigan dipol momenti fluktatsion dipol momenti deyiladi. Yuqorida keltirilgan misolimizda argonning ma’lum vaqtda hosil bо‘ladigan, ya’ni fluktatsion dipoli atom atrofida elektr maydoni vujudga keltiradi. Bu maydon qо‘shni atomga ta’sir qilib, uning zaryadini siljitadi va natijada argon bilan atom orasida tortishuv sodir bо‘ladi.
Bu hodisani sababini quyidagicha tushuntirish tо‘g‘riroq bо‘ladi. Ta’sir qiluvchi atom-molekulani garmonik ossillyator deb qarash mumkin. Bu holda atom-molekuladagi elektronlarning muvozanat holati chegarasida garmonik tebranayotgan zarrachalar deb qarash mumkin. Elektronlar bunday tebranib turganligidan, atomning har daqiqada dipol momenti nolga teng bо‘lmaydi. Shuning uchun ossillyatorlar bir-biriga tortiladi. Bunday tortishish kuchi dispersion kuch deyiladi. Bu kuchni kvant mexanikasi tasavvuri yordamida dastlab London kashf etgan va quyidagi tenglama bilan hisoblab chiqargan edi:

Bu yerda, I₁, I₂ - birinchi va ikkinchi atomning ionlanish potensiali bilan bog‘langan miqdor.
I=2E₀=h₀, bunda E₀-nol energiya (T=0 dagi energiya) ₀ - nol energiyaga tо‘g‘ri kelgan tebranish takrorligi, a₁, a₂ - ularning qutblanuvchanligi.
Bir xil atom uchun:

Shunday qilib, tug‘ma dipoli bor molekula bilan, tug‘ma dipoli bо‘lmagan molekula orasidagi tortishuv kuchi oriyentatsion, induksionva dispersion kuchlar yig‘indisidan iboratdir:

Demak, molekulalararo kuch, molekulalar oarsidagi masofaning oltinchi darajasi bilan kamayadi. Molekulalararo kuch ximiyaviy kuchga nisbatan anchagina kuchsiz bо‘lib, odatda bir necha kkal/mol bо‘ladi.
Quyidagi jadvalda ba’zi molekulalar uchun yuqoridagi uchala kuchning qiymati berilgan.
Van-der-Vaals kuchi.

Gaz	10^18 10	a10^18 10	U0r^6 ergsm^6	Uir^6 ergsm^6	U0r^6 ergsm^6
SO HJ HBr HCl NH3 H2O	0,12 0,38 0,78 1,03 1,50 1,84	1,99 5,40 3,58 2,63 2,21 1,48	0,0034 0,35 6,2 18,6 84 190	0,057 1,58 4,05 5,4 10 10	67,5 38,2 176 105 93 47

Jadvalda kо‘rsatilganidek, induksion kuch doimo kichik bо‘ladi. U odatda, Van-der-Vaals kuchining S protsentini tashkil qiladi. Tug‘ma dipol momenti kichik bо‘lgan molekulalar (SO, HJ) da oriyentatsion kuch juda kichik, kupincha qutblangan molekulalardagina bir oz katta qiymatga ega bо‘ladi. Hamma hollarda ham Van-der-Vaals kuchining kо‘pchilik qismini dispersion kuch tashkil qiladi. Ta’sir qiluvchi molekulalar juda yaqin masofaga kelganda, ular orasida itarish kuchi vujudga keladi. Umuman, yuqoridagi 3 xil asosiy kuchdan boshqa kuchlar ham bor. Lekin ularning qiymati juda kichik.
Oxirida shuni qayd qilib о‘tmoqchimizki, N bog‘lanish molekulalararo kuchlarning biridir. Binobarin, molekulalar bir-biriga N bog‘ vositasida tortilishi mumkin.