Legami intermolecolari

I legami intermolecolari sono interazioni deboli di natura elettrostatica tra molecole neutre e ioni. Le energie coinvolte in questi tipi di interazioni sono di gran lunga minori rispetto a quelle coinvolte nei legami chimici intramolecolari (fino a 4000 kJ/mol per un legame ionico ad esempio), ma sono sempre importantissime per valutare le interazioni tra due molecole, e divengono fondamentali in campi come la dinamica di reazione o il docking di un farmaco.

Descrizione

Forze di interazione dipolo-dipolo
Forze di interazione ione-dipolo

A differenza dei legami intratomici, che legano tra loro gli atomi di una stessa molecola, le forze intermolecolari si esplicano tra due o più molecole (che possono essere tra loro uguali, come avviene in una sostanza pura, o differenti, come avviene in una miscela o all' interfaccia tra due differenti materiali).

Le forze intermolecolari contribuiscono a determinare alcune caratteristiche fisiche delle sostanze, come ad esempio punto di fusione o di ebollizione, determinado quindi in quale stato fisico si presenteranno a temperatura ambiente. Un'elevata forza fra le molecole di una soluzione (ad esempio un legame ad idrogeno, come nel caso dell'acqua) fa innalzare il punto di ebollizione di quest'ultima, perché riuscire a portare le molecole in fase vapore risulta più costoso in termini energetici (presumibilmente fornendo energia sotto forma di calore) per rompere questi legami. Stesso discorso si può fare per il punto di fusione.

Esistono le seguenti tipologie di forze intermolecolari, disposte in ordine di forza crescente:

  • Forza di dispersione di London: interazione dipolo indotto-dipolo indotto (con energia di legame compresa fra 0,05-40 kJ/mol)
  • Forza di Debye: interazione dipolo-dipolo indotto (con energia di legame compresa fra 2-10 kJ/mol)
  • Interazione ione-dipolo indotto (con energia di legame compresa fra 3-15 kJ/mol)
  • Forze di van der Waals: interazione dipolo-dipolo (con energia di legame compresa fra 5-25 kJ/mol)
  • Legame a idrogeno (con energia di legame compresa fra 10-40 kJ/mol)
  • Legame ad alogeno (con energia di legame compresa fra 5-180 kJ/mol)
  • Interazione ione-dipolo (con energia di legame compresa fra 40-600 kJ/mol)
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