Van der Waals lwn Ikatan Hidrogen
Daya Van der Waals dan ikatan hidrogen ialah tarikan antara molekul antara molekul. Beberapa daya antara molekul lebih kuat, dan ada yang lemah. Ikatan ini menentukan kelakuan molekul.
Van der Waals Forces
Untuk daya tarikan antara molekul, perlu ada pemisahan cas. Terdapat beberapa molekul simetri seperti H2, Cl2, di mana tiada pemisahan cas. Walau bagaimanapun, elektron sentiasa bergerak dalam molekul ini. Oleh itu, boleh berlaku pemisahan cas segera dalam molekul jika elektron bergerak ke arah satu hujung molekul. Hujung dengan elektron akan mempunyai cas negatif sementara, manakala hujung yang satu lagi akan mempunyai cas positif. Dipol sementara ini boleh menyebabkan dipol dalam molekul jiran dan selepas itu, interaksi antara kutub bertentangan boleh berlaku. Interaksi jenis ini dikenali sebagai interaksi dipol teraruh dipol. Selanjutnya, mungkin terdapat interaksi antara dipol kekal dan dipol teraruh atau antara dua dipol kekal. Semua interaksi antara molekul ini dikenali sebagai daya Van der Waals.
Ikatan Hidrogen
Apabila hidrogen dilekatkan pada atom elektronegatif seperti fluorin, oksigen atau nitrogen, ikatan polar akan terhasil. Kerana keelektronegatifan, elektron dalam ikatan akan lebih tertarik kepada atom elektronegatif daripada atom hidrogen. Oleh itu, atom hidrogen akan mendapat cas positif separa, manakala atom yang lebih elektronegatif akan mendapat cas negatif separa. Apabila dua molekul yang mempunyai pemisahan cas ini berdekatan, akan ada daya tarikan antara hidrogen dan atom bercas negatif. Tarikan ini dikenali sebagai ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen secara relatifnya lebih kuat daripada interaksi dipol lain, dan ia menentukan tingkah laku molekul. Contohnya, molekul air mempunyai ikatan hidrogen antara molekul. Satu molekul air boleh membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air yang lain. Oleh kerana oksigen mempunyai dua pasangan tunggal, ia boleh membentuk dua ikatan hidrogen dengan hidrogen bercas positif. Kemudian kedua-dua molekul air itu boleh dikenali sebagai dimer. Setiap molekul air boleh terikat dengan empat molekul lain kerana keupayaan ikatan hidrogen. Ini menghasilkan takat didih air yang lebih tinggi, walaupun molekul air mempunyai berat molekul yang rendah. Oleh itu, tenaga yang diperlukan untuk memecahkan ikatan hidrogen apabila ia menuju ke fasa gas adalah tinggi. Selanjutnya, ikatan hidrogen menentukan struktur kristal ais. Susunan unik kekisi ais membantu ia terapung di atas air, justeru melindungi hidupan akuatik dalam tempoh musim sejuk. Selain daripada ini, ikatan hidrogen memainkan peranan penting dalam sistem biologi. Struktur tiga dimensi protein dan DNA adalah semata-mata berdasarkan ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen boleh dimusnahkan oleh pemanasan dan daya mekanikal.
Apakah perbezaan antara Daya Van der Waals dan Ikatan Hidrogen?
• Ikatan hidrogen berlaku antara hidrogen, yang disambungkan kepada atom elektronegatif dan atom elektronegatif molekul lain. Atom elektronegatif ini boleh menjadi fluorin, oksigen atau nitrogen.
• Daya Van der Waals boleh berlaku di antara dua dipol kekal, dipol teraruh dipol, atau dua dipol teraruh.
• Agar daya Van der Waals berlaku, molekul itu tidak semestinya mempunyai dipol, tetapi ikatan Hidrogen berlaku antara dua dipol kekal.
• Ikatan hidrogen jauh lebih kuat daripada daya Van der Waals.
