Chemie Grundlagen

Zwischenmolekulare Kräfte

In diesem Artikel erfährst du alles zum Thema zwischenmolekulare Kräfte. Darunter auch was die Unterschiede zwischen Van-der-Waals-Kräften, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen sind. 

Gerne kannst du dir die zwischenmolekularen Kräfte auch in unserem zugehörigen Video anschauen.%Videoverweis

Inhaltsübersicht

Zwischenmolekulare Kräfte einfach erklärt

Zwischenmolekulare Kräfte umfassen die Wasserstoffbrückenbindungen und die Van-der-Waals-Kräfte, wobei du hier die Dipol-Dipol-Wechselwirkung noch gesondert betrachten kannst. Neben den starken chemischen Bindungen (kovalente Bindung, Metallbindung, Ionenbindung) sind die zwischenmolekularen Kräfte eher schwach. Allerdings sind die Wasserstoffbrückenbindungen bereits verhältnismäßig starke zwischenmolekulare Kräfte und tragen deshalb auch „-bindungen“ im Namen. 

Stärke Zwischenmolekulare Kräfte

chemische Bindungen > Wasserstoffbrückenbindung > Dipol-Dipol-Wechselwirkung > Van-der-Waals-Kräfte (London-Kräfte)

Was sind zwischenmolekulare Kräfte?

Die zwischenmolekularen Kräfte kannst du auch intermolekulare Kräfte nennen. Sie entstehen durch elektrostatische Wechselwirkungen zwischen Molekülen, weshalb du ihnen auch unter den Begriffen zwischenmolekulare Wechselwirkungen oder intermolekulare Wechselwirkungen begegnen kannst. Van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen sind zwischenmolekulare Kräfte, wobei du die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen von der Stärke her zwischen den beiden zuvor genannten einordnen kannst.

Obwohl zwischenmolekulare Kräfte im Gesamtbild schwächer sind als die sogenannten starken chemischen Bindungen (kovalente Bindung , Metallbindung , Ionenbindung ), kommt die Wasserstoffbrückenbindung sehr nah ran. Außerdem sind zwischenmolekulare Kräfte die Ursache der Aggregatzustände . Je mehr Wechselwirkungen, desto höher sind die Schmelz- und Siedepunkte. Doch die zwischenmolekularen Kräfte haben noch weitere Auswirkungen, zum Beispiel beeinflussen sie die Oberflächenspannung und die Kapillarität , sowie die Adhäsions- und Kohäsionskräfte . Weiterhin kannst du damit auch die Abweichungen von realen Gasen vom idealen Gasgesetz erklären.

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Zwischenmolekulare Kräfte

Van-der-Waals-Kräfte

Die Van der Waals Kräfte  sind zwischenmolekulare Kräfte die zwischen allen Molekülen auftreten können. Dabei werden sie nochmal in 3 Bestandteile aufgeteilt: Die Keesom Wechselwirkung zwischen zwei Dipolen sind die Dipol-Dipol-Kräfte, die Debye Wechselwirkung findest du zwischen einem Dipol und einem polarisierten Molekül. Hierbei handelt es sich also um Dipol-induzierter-Dipol-Kräfte. Der 3. Bestandteil ist die Londonsche Dispersionswechselwirkung zwischen zwei polarisierten Molekülen, also induzierter-Dipol-induzierter-Dipol-Kräfte.

Die Londonsche Dispersionswechselwirkung (auch bekannt als London-Kräfte, anziehende Van-der-Waals-Bindung oder London-Dispersion) wird am stärksten mit den Van der Waals Kräften assoziiert, weil sie am häufigsten auftreten. Durch die beweglichen Elektronen kann es häufiger zu temporären Dipolen kommen, die weiterhin miteinander wechselwirken können.

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Londonsche Dispersionswechselwirkung

Dipol-Dipol-Wechselwirkung

Während die Van der Waals Kräfte zwischen allen Molekülen auftreten können, triffst du die Dipol-Dipol-Wechselwirkung%Videoverweis nur zwischen polaren Molekülen an. Diese haben permanente Dipole%Videoverweis, also entgegengesetzte Ladungen, die in einem bestimmten Abstand voneinander entfernt sind. Über die daraus resultierenden partiellen Ladungen können die Atome des einen Moleküls mit den Atomen eines weiteren Moleküls wechselwirken. Ein Beispiel hierfür ist die Carbonylgruppe%Videoverweis, bei der das Sauerstoffatom O die Doppelbindung zum Kohlenstoffatom C stärker anzieht und somit partiell negativ geladen ist.

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Dipol-Dipol-Wechselwirkung zwischen Carbonylgruppen

Wasserstoffbrückenbindung

Wasserstoffatome H, die kovalent an elektronegativere Atome gebunden sind (zum Beispiel Sauerstoff O oder Stickstoff N), tragen eine partielle positive Ladung . Ihre Elektronen werden vom elektronegativeren Atom angezogen. Durch Wechselwirkungen mit anderen Atomen von Molekülen mit partiell negativen Ladungen bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen aus, die ebenfalls zwischenmolekulare Kräfte sind. Abkürzen kannst du sie auch als Wasserstoffbrücken oder H-Brücken. Der Name Wasserstoffbrückenbindung verrät bereits, dass es sich hier um die stärksten zwischenmolekularen Kräfte handelt. Auch wenn sie noch schwächer sind als kovalente Bindungen, so kommen sie doch gut an ihre Stärke heran. Wasserstoffbrückenbindungen können übrigens nicht bloß zwischenmolekulare Kräfte sein, sondern auch intramolekular in großen Molekülen auftreten. 

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Wasserstoffbrückenbindung

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