Download - Intermolekylära krafter
![Page 1: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/1.jpg)
Intermolekylära krafter
Medicinsk Teknik KTHBiologisk kemi
Vt 2011Märit Karls
![Page 2: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/2.jpg)
Intramolekylära attraktioner
• Atomer hålls ihop av elektrostatiska krafter mellan ……protoner och …….elektroner
• Joner hålls ihop av elektrostatiska krafter mellan ……..joner och ……..joner
• En molekyl hålls ihop av …………………
• men finns det krafter mellan molekyler?
![Page 3: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/3.jpg)
Vad händer när is smälter och när vatten kokar?
Fig. 1.3
Titta på när vatten kokar!
![Page 4: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/4.jpg)
AggregationsformerFast fas (s) Vätskefas (l) Gasfas (g)
Fig. 8.1
Om det inte fanns krafter mellan molekylerna skulle allt vara gasfas
![Page 5: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/5.jpg)
Intramolekylära Intermolekylära bindningar krafter
http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/blb/chapter11/medialib/blb1102.html
Krafter somhåller ihopatomer inom molekyler dvs bindningar
Attraktion mellan molekyler, avgör om ämnet är fast, flytande eller gasformigt
![Page 6: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/6.jpg)
Skilj på kemisk reaktion/fysikalisk process
• Kemisk reaktion: elektroner flyttas, bindningar mellan atomer (intramolekylära bindningar) bryts, nya bindningar bildas
• Fysikalisk process (kokning, upplösning i vatten): Attraktioner mellan molekyler (intermolekylära krafter) bryts
• Viktigt att veta vad som är intramolekylära bindningar resp intermolekylära attraktioner
![Page 7: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/7.jpg)
Fysikalisk egenskap: smp, kp
OBS! Det sker ingen kemisk reaktion när vatten kokar.För att sönderdela vatten kemiskt (bryta bindningar mellan väte och syreatomer krävs över 500 C
![Page 8: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/8.jpg)
Bindningar mellan molekyler bryts
Fig. 8.24
![Page 9: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/9.jpg)
Copyright © 2010 Pearson Education, Inc. Chapter Eight 9
Fig. 8.2
![Page 10: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/10.jpg)
Intermolekylära krafter
• Attraktioner mellan molekyler • Beror på bindningar inom molekyler• Mycket svagare än intermolekylära bindningar• Förklarar fysikaliska egenskaper• Påverkar strukturen av proteiner, DNA, mm
• Hur bildas intermolekylära krafter??????
![Page 11: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/11.jpg)
Polära kovalenta bindningarelektronerna delas inte rättvist
• Om atomerna har olika förmåga att attrahera elektronerna i den kovalenta bindningen, bildas en delvis positiv pol och en delvis negativ pol
• Molekylen kan bli en dipol
H F
Polär kovalent bindning
δ+
δ -
![Page 12: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/12.jpg)
Varför fördelas elektronerna ojämnt?
![Page 13: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/13.jpg)
Jämför olika bindningar
http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/153Acompare.html
Hur kan man avgöraom bindningen är polär eller opolär?
![Page 14: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/14.jpg)
Elektronegativitetförmåga att attrahera det gemensamma elektronparet i en
kovalent bindning
Hur förändras elektronegativitet inom en period?Hur förändras elektronegativitet inom en grupp?
H C N O
![Page 15: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/15.jpg)
Polär eller opolär bindning?
• Om skillnad i elektronegativitet mellan atomerna är
– ›1,9 övervägande jonbindning– 0,5-1,9 polär kovalent bindning– 0-0,5 övervägande opolär kovalent
bindning
![Page 16: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/16.jpg)
Polära molekyler- dipoler
• CH4 icke dipol• CCl4 icke dipol!!?
• CH3Cl dipol• CH2Cl2dipol• CHCl3 dipol
• H2O dipolTack och lov!!!
• Varför??????Tips! Titta på kolatomens bindningar fig. 5.6 s.124 och 125!
• Worked ex. 5.9 s. 126!Se bild Elektronmoln bildar tetraedrar
Fundera på: NH3? CO2?
![Page 17: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/17.jpg)
Dipol-dipol bindning
• Elektrostatisk attraktion mellan polära molekyler (dipoler) Se fig. 8.14
• Viktigt exempel på dipol-dipolbindning är hydratisering av polära molekyler (upplösning i vatten)
Titta på animering!http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/Mol_View_Sol_Formation.swfTitta på animering!http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/Mol_View_Sol_Formation.swfTitta på animering!http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/Mol_View_Sol_Formation.swf
![Page 18: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/18.jpg)
Vätebindningar
I molekyler med kovalent bindning mellan väteatom H och fluoratom, syreatom Eller kväveatom bildas en starkt polär, kovalent bindning. Väteatomen blir elektronfattig, kan attraheras av ett fritt elektronpar på atom i en ANNAN molekyl
![Page 19: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/19.jpg)
Vätebindning
• OBS! Vätebindning är en bindning mellan molekylerHolum Fig. 6.9 s.168
Titta på:http://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/animations/hydrogenbonds.html
Vattenmolekylkan både doneraoch accepteravätebindningarMarkera i fig.
![Page 20: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/20.jpg)
Vattnets egenskaper
• Max densitet vid + 4 ºC– Is flyter på vatten
• Hög kokpunkt– Vätska vid rumstemperatur
• Hög ytspänning– Regndroppar
• Hög värmekapacitet– Utjämnar värme
• Lösningsmedel för joner och polära molekyler
Tack och lov för vätebindningar!
![Page 21: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/21.jpg)
Löslighet• Den maximala mängd av ett ämne som kan lösas i ett
givet lösningsmedel• Byter ut intermolekylära bindningar i ämnet
resp i lösningsmedlet mot nya bindningar mellan ämnet och lösningsmedlet
• Beror på de intermolekylära krafterna i ämnet • Titta på bilderna
– Dipol-dipol bindning– Jon-dipolbindning
• ”Lika löser lika”• Hydrofil =• Hydrofob =
![Page 22: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/22.jpg)
Dessa krafter skall bytas ut
EX. Na+ och Cl-- joner Vattenmolekyler
Det kostar energi att bryta bindningarna i bägge fallen
![Page 23: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/23.jpg)
Nya krafter mellan löst ämne-lösningsmedel
Nya bindningar bildas, får tillbaka energi, bör vara ungefär lika
![Page 24: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/24.jpg)
Jon-dipolbindning
• Exempel – upplösning av ett salt i
vatten, se fig. 9.2 McMurry
• Annat exempel– I Hb binder fyra Fe2+ joner
varsin syrgasmolekyl. Syremolekylen blir en inducerad dipol
Fig 7.2 s. 181 Titta på animering!:http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/Mol_View_Sol_Formation.swf
![Page 25: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/25.jpg)
Hydrofob interaktion
Borde kallas hydrofob uteslutning
![Page 26: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/26.jpg)
Men finns det krafter mellan opolära molekyler??
• Ja,• Kvävgas består av N2-molekyler
• Vid låg temperatur bildas flytande kväve• Tyder på att det finns krafter mellan kväve-
molekylerHur kan det finnas krafter mellan opolära molekyler???
![Page 27: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/27.jpg)
London dispersionskrafterFig. 8.15
Varför bildas dessa krafter? Titta på länken!
Polarisering av elektronmoln (elektroner förskjuts till ena sidan) ger en tillfällig (temporär) dipolAttraktion mellan tillfälliga dipoler kallasLondon dispersion forces (van der Waalskrafter)
Ju större elektronmoln desto lättare bildas dipol
![Page 28: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/28.jpg)
Inducerade dipoler
http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/vdw.html
![Page 29: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/29.jpg)
Varför har Neon lägre kp än Xenon?
http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/vdw.html
För att neon har lägre massa? Inte fel, men ingen bra förklaring. Förklara varför det blir svagare elektrostatisk attraktion mellan neon-molekyler!
![Page 30: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/30.jpg)
Jmf joner/ kovalenta föreningar
• Jonföreningar– salter
• Jonerna hålls ihop av stark elektrostatisk attraktion
• Existerar som ett tredimensionellt nätverk av joner
• Hög smp och kp• Fasta vid rumstemp.
• Kovalenta föreningar– molekyler
• Molekylerna hålls ihop av relativt svaga krafter
• Relativt låg smp och kp• Finns både som fast fas,
vätska och gas
Se bild 12 ”jmf joner och molekyler”
![Page 31: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/31.jpg)
Intramolekylära krafter Sammanfattning
• Bindningar mellan atomer i joner/molekyler• Starka bindningar:
– Jonbindning 500-4 000 kJ/mol– Kovalent bindning 150-1 000 kJ/mol
• Ex. för att sönderdela vatten (bryta bindningar mellan syre och väte atomerna) krävs 1000 º C
• Bryts/bildas vid kemiska reaktioner Förklarar kemiska egenskaper– Vilka ämnen som reagerar med varandra
![Page 32: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/32.jpg)
Intermolekylära krafter
• Attraktioner mellan molekyler och joner
• Beror på bindningar inom molekylen
• Svagare än intramolekylära krafter
• 1-30 kJ/mol
• Påverkar strukturen av proteiner, DNA mm
• Förklarar fysikaliska egenskaper– Löslighet– Smältpunkt– Kokpunkt
Vanlig tentafråga: jmf olika organiska föreningar,
förklara skillnader i löslighet eller kokpunkt
![Page 33: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/33.jpg)
När har intermolekylära krafter betydelse?
• Löslighet• Smältpunkt, kokpunkt• Sekundärstruktur hos proteiner• Tertiärstruktur hos proteiner• Attraktion mellan enzym och substrat• Attraktion mellan strängarna i DNA
![Page 34: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/34.jpg)
Enzym + substrat
![Page 35: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/35.jpg)
Hb får sin form tack vare intermolekylära attraktioner.
![Page 36: Intermolekylära krafter](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050802/5681581b550346895dc581a7/html5/thumbnails/36.jpg)
Carboxypeptidase A katalyserar hydrolys av C-terminal peptid
OBS! Zn2+
Vad händer vid pH-förändring?