Van Der Waals Kuvvetleri ve Maddenin Hallerine Etkisi

Van Der Waals Kuvvetleri

He, Ne, Ar gibi soy gaz atomları ile F2, CO2, H2, O2, CH4 gibi apolar gaz molekülleri yeteri kadar soğutulursa sıvılaşır. Bu moleküller soğutma ile daha düşük sıcaklıklarda da katılaşır. Acaba bu yoğun hallerde atomlar ya da moleküller arası bağlanma nasıl olmaktadır?

Gaz halindeki moleküller katı ve sıvı hallerine oranla birbirlerinden oldukça uzak konumlarda bulunurlar. Bu durumda moleküldeki elektronlar birbirleri ile çok az etkileştiklerinden belirli bir simetri oluşturacak şekilde molekül içine dağılırlar. Sıvı ve katı hallerde moleküller, birbirine gaz halindeki konumlarına oranla çok daha yakındır. Bu durum moleküllerin herhangi birinde elektron simetrisinin bozunmasına neden olur. Elektron simetrisinin bozulmasu, moleküle polar karakter kazandırır. Polar karakterli hale gelen molekül, diğer bir molekülün elektron simetrisini bozarak onunda polar özellik kazanmasına yol açar. Böylece, bu iki molekül arasında çok kısa bir süre içinde olsa zayıf çekim kuvvetleri doğar. Molekülleri yoğun fazlarda bir arada turan bu zayıf çekim kuvvetlerine van der Waals kuvvetleri denir.

Van Der Waals Kuvvetlerinin Maddenin Hallerine Etkisi

Van der Waals kuvvetleri, apolar bir molekülün komşu moleküllerle etkileşimi sonucu anlık polar karakter kazanmasıyla oluşur. Bu nedenle van der Waals kuvvetlerinin büyüklüğü molekülü oluşturan atomların elektron sayısına, molekülün büyüklüğüne ve paralel olarak da maddenin hali değişir.

Halojenlerin hepsi iki atomlu moleküllerden oluşur. Bunlardan flor ve klor oda koşullarında gaz halinde iken daha fazla elektrona sahip brom sıvı, iyot haldedir. Bu sonuç bize elektron sayısı arttıkça ve molekül büyüdükçe van der Waals kuvvetlerinin arttığını, artan bu kuvvetlere karşılık maddenin fiziksel hallerinin değiştiğini gösterir.