Dipol-Dipol-Wechselwirkung
Was Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind und wie sie entstehen, lernst du in unserem Beitrag und im Video dazu!
Inhaltsübersicht
Dipol-Dipol-Wechselwirkung einfach erklärt
Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind eine Art von chemischen Anziehungskräften, die zwischen Molekülen mit Dipolen auftreten. Zwischen den Dipolmolekülen entsteht eine Anziehungskraft, die durch die unterschiedlichen Elektronegativitäten der Atome in asymmetrischen Molekülen hervorgerufen wird. Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind also keine festen Atombindungen!
Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zählen zu den stärksten Van-der-Waals-Kräften und somit auch zu den zwischenmolekularen Wechselwirkungen. Insgesamt sind sie deutlich schwächer als die kovalente Bindung, die Metallbindung und die Ionenbindung.
Ein Beispiel für eine Dipol–Dipol–Wechselwirkung sind Wassermoleküle (H2O). Wasser hat im Vergleich zu anderen Flüssigkeiten einen recht hohen Siedepunkt und bleibt somit sehr lange flüssig, bevor es in den gasförmigen Zustand übergeht. Grund dafür sind die starken Wechselwirkungen zwischen den Molekülen von Wasser.
Wassermoleküle sind asymmetrisch sind und haben somit einen Dipol. So entsteht eine starke Anziehungskraft zwischen ihnen. Diese Anziehungskraft nennst du auch Wasserstoffbrückenbindung, welche im weiteren Sinne eine Dipol–Dipol–Wechselwirkung ist.
Ursache der Dipol-Dipol-Wechselwirkung
Dipol Dipol Wechselwirkungen sind nur möglich, wenn ein Molekül einen permanenten oder induzierten Dipol besitzt. Diese Art von Molekülen nennst du Dipolmoleküle.
Die Grundlage eines Dipols in einem Molekül sind polar kovalente Bindungen. Diese entstehen oft durch verschiedene Elektronegativitäten der jeweiligen Atome. Dipole entstehen, wenn die Bindungspartner einer Atombindung eine Elektronegativitätsdifferenz von über 0,4 besitzen. Je größer die Differenz, desto stärker die Wechselwirkungen.
Der bekannteste Dipol in der Chemie ist das Wassermolekül (H2O).
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Dipolmoleküle
Ein Dipolmolekül ist nach außen hin neutral, jedoch sind in ihm die Elektronen nicht gleich verteilt. Das Molekül hat also zwei Pole, wodurch der Name Dipol („Di-“ = 2) zustande kommt.
Durch Unterschiede in der Elektronegativität trägt der eine Bindungspartner eine partiell negative und der andere eine partiell positive Ladung . Die Elektronen werden nämlich von dem elektronegativeren Atom stärker angezogen. Dadurch befinden sich die negativen Ladungen vermehrt auf seiner Seite.
Merke: Bei Dipolmolekülen befinden sich die zwei Ladungsschwerpunkte aufgrund ihrer Struktur an verschiedenen Stellen, da sie asymmetrisch sind.
Induzierter Dipol
Auch Moleküle, bei denen es keinen permanenten Dipol gibt, können von Zeit zu Zeit Dipole ausbilden. Elektronen bewegen sich dauerhaft Dadurch kann ihre Verteilung von hin und wieder auch ungleichmäßig sein. So entsteht ein temporärer Dipol.
Wenn dann noch ein weiteres Molekül in der Nähe ist, kann dort ebenfalls ein Dipol durch das Nachbarmolekül induziert werden. Dadurch entsteht ein induzierter Dipol.
Merke: Ein temporärer Dipol entsteht durch die natürliche Elektronenverteilung in der Atomhülle. Ein induzierter Dipol wird durch den Dipol eines anderen Moleküls verursacht.
Dipol-Dipol-Kräfte vs. Atombindungen
Durch die Elektronegativitätsdifferenzen können sich die Moleküle gleichmäßig anordnen und miteinander wechselwirken. Es kommt also zur Dipol-Dipol-Wechselwirkung zwischen dem partiell negativ geladenen Atom des einen Moleküls und dem partiell positiv geladenen Atom des anderen Moleküls.
Einige Moleküle können gegenseitig Dipol-Dipol-Kräfte aufeinander auswirken, es entstehen also Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Bei sehr starken Wechselwirkungen kannst du von Bindungen sprechen, wie es beispielsweise bei der kovalenten Bindung, der Metallbindung und der Ionenbindung der Fall ist. Wechselwirkungen sind jedoch keine Bindungen.
Übrigens: Bei Wasserstoffbrückenbindungen steckt die Endung „-bindung“ mit drin, da diese für zwischenmolekulare Kräfte bereits ziemlich stark sind. Da andere Dipol-Dipol-Bindungen schwächer sind, bleibst du generell bei der Bezeichnung Dipol-Dipol-Wechselwirkung oder Dipol-Dipol-Kräfte.
Dipol-Dipol-Wechselwirkung — häufigste Fragen
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Dipol-Dipol-Wechselwirkung — häufigste Fragen
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Wie finde ich bei einem Molekül die Teilladungen δ⁺ und δ⁻, ohne dass sie schon eingezeichnet sind?Du setzt δ⁻ an das elektronegativere Atom und δ⁺ an das weniger elektronegative. Das liegt daran, dass das elektronegativere Atom die Bindungselektronen stärker anzieht. Prüfe dafür jede Bindung einzeln. Zum Beispiel ist in H–Cl das Cl δ⁻ und das H δ⁺.
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Wie unterscheide ich Dipol-Dipol-Wechselwirkungen von Ion-Dipol-Wechselwirkungen bei Beispielen wie Salz in Wasser?Ion-Dipol-Wechselwirkungen wirken zwischen einem Ion und einem Dipolmolekül, Dipol-Dipol nur zwischen neutralen Dipolmolekülen. Salz in Wasser ist deshalb Ion-Dipol: Na⁺ zieht die δ⁻-Seite des Wassers an, Cl⁻ die δ⁺-Seite. Zwischen Wassermolekülen untereinander wirkt Dipol-Dipol.
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Warum hängt die Stärke von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen auch von der Temperatur ab?Mit steigender Temperatur werden Dipol-Dipol-Wechselwirkungen im Mittel schwächer, weil die Moleküle sich schneller und ungeordneter bewegen. Dadurch richten sich die Dipole schlechter gegeneinander aus, und günstige Anordnungen halten kürzer. Deshalb braucht man bei höheren Temperaturen weniger „Zusammenhalt“ zu überwinden.
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Welche Stoffeigenschaften außer dem Siedepunkt werden durch Dipol-Dipol-Wechselwirkungen deutlich beeinflusst?Dipol-Dipol-Wechselwirkungen erhöhen oft auch den Schmelzpunkt und die Viskosität und sie beeinflussen die Löslichkeit. Stärkere Anziehung hält Teilchen im Festkörper besser zusammen, bremst das Fließen von Flüssigkeiten und begünstigt „Gleiches löst sich in Gleichem“, also polare Stoffe in polaren Lösungsmitteln.
Zwischenmolekulare Kräfte
Die zwischenmolekularen Kräfte umfassen die Wasserstoffbrückenbindungen und die Van-der-Waals-Kräfte, wozu ebenfalls die Dipol-Dipol-Wechselwirkung gehört. Schau dir jetzt unser Video zu dem Thema an, um einen besseren Überblick über das Thema zu bekommen. Bis gleich!
