Van der Waals vs Hydrogen Bonds
የቫን ደር ዋልስ ሀይሎች እና የሃይድሮጂን ቦንዶች በሞለኪውሎች መካከል ያሉ ሞለኪውላዊ መስህቦች ናቸው። አንዳንድ ሞለኪውላር ኃይሎች የበለጠ ጠንካራ ናቸው, እና አንዳንዶቹ ደካማ ናቸው. እነዚህ ቦንዶች የሞለኪውሎች ባህሪን ይወስናሉ።
ቫን ደር ዋልስ ኃይሎች
ለኢንተርሞለኩላር መስህብ፣የክፍያ መለያየት መኖር አለበት። እንደ H2፣ Cl2 ያሉ አንዳንድ የተመጣጠነ ሞለኪውሎች አሉ፣ ምንም አይነት የክፍያ መለያየት የለም። ይሁን እንጂ ኤሌክትሮኖች በእነዚህ ሞለኪውሎች ውስጥ ያለማቋረጥ ይንቀሳቀሳሉ. ስለዚህ ኤሌክትሮን ወደ ሞለኪዩሉ አንድ ጫፍ ከተዘዋወረ በሞለኪዩሉ ውስጥ ፈጣን ክፍያ መለያየት ሊኖር ይችላል።ከኤሌክትሮን ጋር ያለው ጫፍ ለጊዜው አሉታዊ ክፍያ ይኖረዋል, ሌላኛው ጫፍ ግን አዎንታዊ ክፍያ ይኖረዋል. እነዚህ ጊዜያዊ ዳይፕሎች በአጎራባች ሞለኪውል ውስጥ ዲፖል እንዲፈጠር ሊያደርጉ ይችላሉ እና ከዚያ በኋላ በተቃራኒ ምሰሶዎች መካከል መስተጋብር ሊፈጠር ይችላል. የዚህ አይነት መስተጋብር በዲፕሎል የሚፈጠር ዲፖል መስተጋብር በመባል ይታወቃል። በተጨማሪም፣ በቋሚ ዳይፖል እና በተፈጠረው ዲፖል መካከል ወይም በሁለት ቋሚ ዲፖሎች መካከል መስተጋብር ሊኖር ይችላል። እነዚህ ሁሉ ሞለኪውላር መስተጋብር ቫን ደር ዋልስ ኃይሎች በመባል ይታወቃሉ።
የሃይድሮጅን ቦንዶች
ሃይድሮጂን ከኤሌክትሮኔጌቲቭ አቶም እንደ ፍሎራይን፣ ኦክሲጅን ወይም ናይትሮጅን ሲያያዝ የዋልታ ትስስር ይፈጠራል። በኤሌክትሮኒካዊነት ምክንያት, በቦንዱ ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ከሃይድሮጂን አቶም ይልቅ ወደ ኤሌክትሮኔጌቲቭ አቶም የበለጠ ይሳባሉ. ስለዚህ, የሃይድሮጂን አቶም በከፊል አዎንታዊ ክፍያ ያገኛል, ብዙ ኤሌክትሮኔጋቲቭ አቶም ግን በከፊል አሉታዊ ክፍያ ያገኛሉ. የዚህ ክፍያ መለያየት ያላቸው ሁለት ሞለኪውሎች በሚጠጉበት ጊዜ፣ በሃይድሮጅን እና በአሉታዊ ኃይል በተሞላው አቶም መካከል የመሳብ ኃይል ይኖረዋል።ይህ መስህብ ሃይድሮጂን ትስስር በመባል ይታወቃል. የሃይድሮጅን ቦንዶች ከሌሎች የዲፕሎል ግንኙነቶች የበለጠ ጠንካራ ናቸው, እና የሞለኪውላዊ ባህሪን ይወስናሉ. ለምሳሌ የውሃ ሞለኪውሎች የኢንተርሞለኪውላር ሃይድሮጂን ትስስር አላቸው። አንድ የውሃ ሞለኪውል ከሌላ የውሃ ሞለኪውል ጋር አራት ሃይድሮጂን ቦንድ ሊፈጥር ይችላል። ኦክስጅን ሁለት ነጠላ ጥንዶች ስላሉት አዎንታዊ ኃይል ያለው ሃይድሮጂን ያለው ሁለት ሃይድሮጂን ቦንድ ሊፈጥር ይችላል። ከዚያም ሁለቱ የውሃ ሞለኪውሎች ዲመር በመባል ሊታወቁ ይችላሉ. እያንዳንዱ የውሃ ሞለኪውል ከሌሎች አራት ሞለኪውሎች ጋር ሊጣመር ይችላል ምክንያቱም በሃይድሮጂን የመገጣጠም ችሎታ። ምንም እንኳን የውሃ ሞለኪውል አነስተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ቢኖረውም ይህ የውሃ ከፍተኛ የመፍላት ነጥብ ያስከትላል። ስለዚህ, ወደ ጋዝ ደረጃ በሚሄዱበት ጊዜ የሃይድሮጅን ትስስርን ለማፍረስ የሚያስፈልገው ኃይል ከፍተኛ ነው. በተጨማሪም, የሃይድሮጂን ቦንዶች የበረዶውን ክሪስታል መዋቅር ይወስናሉ. የበረዶ ላቲስ ልዩ ዝግጅት በውሃ ላይ እንዲንሳፈፍ ይረዳል, ስለዚህ በክረምት ወቅት የውሃ ውስጥ ህይወትን ይከላከላል. ከዚህ ሌላ የሃይድሮጂን ትስስር በባዮሎጂካል ስርዓቶች ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል.የፕሮቲኖች እና ዲ ኤን ኤ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ መዋቅር በሃይድሮጂን ትስስር ላይ ብቻ የተመሰረተ ነው. የሃይድሮጅን ቦንዶች በማሞቂያ እና በሜካኒካል ሃይሎች ሊወድሙ ይችላሉ።
በቫን ደር ዋልስ ኃይሎች እና በሃይድሮጅን ቦንድ መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው?
• የሃይድሮጅን ቦንዶች በሃይድሮጂን መካከል ይከሰታሉ፣ እሱም ከኤሌክትሮኔጌቲቭ አቶም እና ከሌላ ሞለኪውል ኤሌክትሮኔጌቲቭ አቶም ጋር የተገናኘ። ይህ ኤሌክትሮኔጌቲቭ አቶም ፍሎራይን፣ ኦክሲጅን ወይም ናይትሮጅን ሊሆን ይችላል።
• የቫን ደር ዋልስ ሃይሎች በሁለት ቋሚ ዲፕሎሎች፣ በዲፕሎ-ኢንዳይድ ዲፖል ወይም በሁለት የተፈጠሩ ዲፖሎች መካከል ሊከሰቱ ይችላሉ።
• የቫን ደር ዋልስ ሃይሎች እንዲከናወኑ፣ ሞለኪውሉ የግድ ዳይፖል ሊኖረው አይገባም፣ ነገር ግን የሃይድሮጅን ትስስር በሁለት ቋሚ ዲፕሎሎች መካከል ይከናወናል።
• የሃይድሮጂን ቦንዶች ከቫን ደር ዋልስ ሃይሎች የበለጠ ጠንካራ ናቸው።
