Heikot sidokset molekyylien välillä

Useissa lähteissä esim. veden olomuodon muutosten yhteydessä todetaan, että veden höyrystyessä molekyylien väliset sidokset (tässä vetysidokset, dispersiovoimat) katkeavat. Näinhän olomuodon muutokset yleensäkin kuvataan; kaasutilassa partikkelit liikkuvat vapaasti ja vuorovaikuttavat ainoastaan satunnaisissa, kimmoisissa törmäyksissä (ideaalikaasu). Toki reaalikaasun partikkelit vuorovaikuttavat keskenään, mutta kutsutaanko vuorovaikutusta kemialliseksi sidokseksi? Eikö ole epäjohdonmukaista todeta, että vaikkapa kaasutilassa olevien typpimolekyylien välillä on heikkoja dispersiovoimia, mutta vesihöyryssä heikkoja sidoksia ei ole? Tällöin on ongelmallista selittää, mitä molekyylien välisille sidoksille tapahtuu olomuodon muuttuessa kiinteästä nesteeksi ja edelleen kaasuksi. Onko esimerkiksi kaasutilassa olevien typpimolekyylien välillä heikko sidos (dispersiovoima)?

Kaasumaisessa olomuodossa, esim. typpikaasussa, on molekyylien välillä vain hetkellisiä törmäyksistä aiheutuvia vuorovaikutuksia. Lämpötilan laskiessa molekyylien välillä mm. molekyylien väliset dispersiovoimat näyttelevät osaa, jotta typpikaasu nesteytyy. Kuitenkaan typpimolekyylien tapauksessa mitään kemiallisia sidoksia ei synny.

Jos lämpötila ei ole liian korkea, kaasumainen vesi, vesihöyry, on erilainen siinä mielessä, että vesimolekyylien välille voi muodostua myös vetysidoksia (ei kemiallisia sidoksia). Ilmakehässä pieni osa vesihöyrystä onkin vesidimeeriä. Tällä on veden suuren määrän vuoksi merkitystä, sillä sekä vesimonomeeri että vesidimeeri ovat kasvihuonekaasuja.

Lauri Halonen, professori
Kemian laitos, Helsingin yliopisto


Jaa:Facebooktwitterpinterestlinkedinmail