Dipol-Dipol-Wechselwirkungen

Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind Kräften, die zwischen permanenten Dipolen auftreten. Diese Kräfte sind die Anziehungskräfte zwischen zwei Dipolen.
Dabei handelt es sich nicht um eine echte Bindung!

Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind für viele Eigenschaften verschiedener Moleküle verantwortlich.


Entstehung einer Dipol-Dipol-Wechselwirkung

Bei der Dipol-Dipol-Wechselwirkung wirken zwei permanente Dipole aufeinander ein.
Permanente Dipole entstehen, wenn die Bindungspartner einer Atombindung eine Elektronegativitätsdifferenz von über 0,4 besitzen.

Ein Dipol besitzt immer einen positiv und einen negativ geladenen Pol, ähnlich wie ein Magnet.
Befinden sich zwei permanente Dipole nebeneinander, zum Beispiel wenn zwei Moleküle aneinanderliegen, wechselwirken diese. Entgegengesetzte Pole ziehen sich nämlich an, auch das kennst du von zwei Magneten.
Eine solche Anziehung ist die Van-der-Waals-Wechselwirkung. Diese wirkt immer zwischen zwei Dipolen verschiedener Moleküle.

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Die permanenten Dipole und somit auch die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind umso stärker, je größer die Elektronegativitätsdifferenz ist. Auch hier kannst du dir das wie bei Magneten vorstellen: Je stärker zwei Magneten sind, desto stärker ziehen sie sich auch an.

Auswirkungen einer Dipol-Dipol-Wechselwirkung

Die Auswirkungen einer Dipol-Dipol-Wechselwirkung kannst du dir sehr gut herleiten, indem du wieder Magneten betrachtest.
Je stärker die Magneten sind und je mehr Magneten du aneinanderlegst, desto schwerer bekommst du sie auch wieder auseinander. Genau so ist das auch mit den Dipol-Dipol-Wechselwirkungen.

Je mehr Dipole ein Molekül besitzt, desto schwerer kannst du zwei solcher Moleküle trennen und voneinander entfernen.
Somit haben die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen Auswirkungen auf die Löslichkeit, die Schmelz- und die Siedepunkte von Stoffen.

Spezialfall: Wasserstoffbrückenbindung

Ein Spezialfall für die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind die Wasserstoffbrückenbindungen. Diese treten immer nur zwischen einem Wasserstoffatom und einem weiteren, stark elektronegativen Atom auf. Solche weiteren Atome haben also einen hohen Elektronegativitätswert. Diese sind Sauerstoff, Stickstoff oder Fluor.

Die Wasserstoffbrückenbindung ist eine besonders starke Wechselwirkung zwischen zwei Dipolen.

Ein sehr bekanntes Beispiel für Moleküle mit Wasserstoffbrücken ist Wasser. In der folgenden Abbildung sind die Partialladungen des Wassermoleküls und die Wasserstoffbrücken nochmal dargestellt.

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Auswirkungen der Wasserstoffbrückenbindung

Durch die starken Anziehungskräfte zwischen den Molekülen haben Moleküle mit Wasserstoffbrückenbindungen besonders hohe Siedetemperaturen. Das ist zum Beispiel beim Wasser der Fall.


Beispiele für Dipol-Dipol-Wechselwirkungen

Die folgenden beispielhaften Moleküle bilden permanente Dipole aus:

  • Schwefeldioxid \text{SO}_{2}SO2\text{SO}_{2}
  • Schwefelwasserstoff \text{H}_{2}\text{S}H2S\text{H}_{2}\text{S}

Beispiele für Wasserstoffbrückenbindungen

In den folgenden Molekülen treten Wasserstoffbrückenbindungen auf:

  • Wasser \text{H}_{2}\text{O}H2O\text{H}_{2}\text{O}
  • Ammoniak \text{NH}_{3}NH3\text{NH}_{3}
  • Fluorwasserstoff \text{HF}HF\text{HF}
  • Ethanol \text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}C2H5OH\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}
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