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Quali sono le forze di van der Waals? Quali sono i legami intermolecolari? (Riassunto)



Per dare luogo agli stati condensati della materia esistono delle forze di attrazione intermolecolari  note come forze di van der Waals (prendono il nome dallo scienziato che per primo le ha studiate, ovvero Johannes Diderik van der Waals).

Le forze di van der Waals, sebbene siano attrazioni più deboli rispetto a quelle di un legame covalente, sono comunque considerate importanti poichè da esse dipende lo stato fisico delle sostanze e delle loro principali proprietà macroscopiche.

Sono di tre tipi:

  1. Le forze dipolo-dipolo
  2. le forze di London
  3. Il legame a idrogeno
Nell’immagine puoi osservare il grafico dell’entità delle forze di van der Waals al variare della distanza intermolecolare, secondo il modello elaborato da Lennard-Jones. (Immagine da Wikipedia).

Le forze dipolo- diopolo

Si tratta di forze attrattive che derivano dalla tendenza  delle molecole polari a orientarsi in modo che possano rivolgere l’estremità negativa di una di esse verso la parte positiva di un altra molecola: facendo così provocano una attrazione elettrostatica a catena che funge da collante per le molecole.

Le forze di London

Nell’immagine puoi vedere uno schema sulle forze di London fra molecole di iodio. (Immagine da Wikipedia)

Si tratta di un legame che può coesistere anche nelle molecole non polari; alcune molecole come ad esempio quelle dei gas monoatomici o l’ossigeno e l’azoto hanno una lievissima polarità, spiegata dal moto caotico degli elettroni, i quali sbilaciano col loro spostamento la carica elettrica degli atomi per brevi istanti: tramite questo fenomeno si formano dei cosìdetti “dipoli temporanei”.

Si tenga presente che l’efficacia delle forze di London aumenta in corrispondenza della massa molare: le molecole più grandi, avendo maggiori quantità di elettroni, hanno una probabilità più alta di ottenere dei dipoli indotti.

Il Legame a idrogeno

Nell’immagine puoi osservare uno schema riguardante il legame a idrogeno instaurato fra più molecole d’acqua. Fonte dell’immagine: Wikipedia.

Si tratta di un legame particolarmente forte che si instaura tra molecole che portano atomi di idrogeno legati tra loro da atomi fortemente elettronegativi. Siccome le attrazioni tra le molecole sono particolarmente forti in questo caso vengono chiamate legami a idrogeno: l’atomo di idrogeno, a causa della sua densità di carica positiva crea dei “ponti” fra l’idrogeno di una molecola e l’atomo che presenta maggiore elettronegatività dell’altra. Il legame a idrogeno è il responsabile delle caratteristiche strutturali che riguardano le macromolecole naturali.

Video lezione riassuntiva sulle forze di van der Waals

Potrebbe esserti d’aiuto, oltre il riassunto qui sopra delle prinicipali nozioni sulle forze di van der Waals e le mappe concettuali presenti in pagina, anche la visione di un utile video didattico, la quale potrebbe aiutare a chiarire meglio i concetti espressi in precedenza.

  •  Breve lezione video-riassuntiva sulle forze intermolecolari:

  • Video di spiegazione sulle forze dipolo-dipolo:

  • Video di spiegazione sulle forze di London:


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