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Tutorial MenueDie chemische BindungLerneinheit 17 von 20

Zwischenmolekulare Wechselwirkung

Induzierte Dipole

Auch Moleküle ohne Dipolmoment unterliegen offenbar Wechselwirkungen, denn sie kondensieren beim Abkühlen; dies gilt auch für die atomar vorliegenden Edelgase. Je niedriger die Kondensationspunkte, desto geringer sind offenbar die Wechselwirkungen.

Wenn man bedenkt, dass die Elektronen in Atomen oder Molekülen keine festen Plätze einnehmen, sondern ständig in Bewegung sind, kann man sich vorstellen, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt die Elektronenverteilung ungleichmäßig ist, das heißt das Molekül besitzt in diesem Moment Dipolcharakter. Befindet sich gerade ein anderes Molekül in der Nähe, so kann der momentane Dipol dort ebenfalls zu ungleichmäßiger Ladungsverteilung führen, das heißt einen Dipol induzieren, woraus wechselseitige Anziehung resultiert. Die Ladungsverteilung ändert sich ständig; man spricht deshalb von fluktuierenden Dipolen. Die Wechselwirkungen sind bei kleinen Molekülen dementsprechend schwach und nehmen mit steigender Entfernung rasch ab. Die Polarisierbarkeit der Elektronenhülle ist aber umso höher, je größer die Moleküle sind, denn große Moleküle verfügen über viele Elektronen, die vom Kern nicht allzu stark angezogen werden. Wechselwirkungen induzierter Dipole nehmen also mit der Zahl der Elektronen, damit etwa der Molekülgröße (formal auch mit der Molekülmasse), zu. Dies wird beim Vergleich der Siedepunkte der Edelgase und von Stoffen mit Molekülen ohne permanenten Dipolcharakter deutlich.

Tab.1
Siedepunkte von Edelgasen und Elementverbindungen
Verbindung Tvap/°C Verbindung Tvap/°C Verbindung Tvap/°C
He -269 F2 -188 H2 -253
Ne -246 Cl2 -35 N2 -196
Ar -186 Br2 58 O2 -183
Kr -152 I2 183 P4 280
Xe -108 S8 445

Die Beispiele zeigen, dass die Wechselwirkungen induzierter Dipole bei größeren Molekülen durchaus beträchtlich sein können.

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