Cum sunt legate moleculele între ele ?

Mi-am amintit că aș fi vrut să vă mai întreb ceva.
Cum sunt legate moleculele între ele ?
Să luăm, de exemplu, apa.
Arhicunoscuta moleculă "hașdoio".
Să ne gândim la un râu de munte .
Un oarecare volum de apă din acel râu se va dezintegra, dacă înțelegeți ce vreau să spun.
Două molecule alăturate, se vor distanța, într-un fel sau altul.
Deci, ce ține împreună moleculele, sau au vreo legătură una cu alta, în funcție de starea de agregare ?

Fortele dintre molecule se numesc si forte Van der Waals. Sunt de natura electromagnetica, si destul de complexe deoarece moleculele in general nu pot fi aproximate cu sarcini punctiforme. In cazul apei, structura electrica este asemanatoare cu cea a unui dipol electric.

Atomii de hidrogen isi pun electronii in comun cu atomul de oxigen, astfel incat cei doi electroni ai atomilor de hidrogen, completeaza ultimul strat al atomului de oxigen, dand nastere la un ansamblu atomic in care oxigenul este la mijloc si hidrogenul pe margine formand un unghi de 105 grade. Astfel molecula de apa formeaza un dipol electric, care va interactiona cu celelalte molecule.

,,...au vreo legătură una cu alta, în funcție de starea de agregare ?,,
La gaze,moleculele nu se atrag,se resping.

Culmea e ca nu, intr-un gaz real exista forte atractive care tind sa-l comprime mai mult ca pe un gaz ideal.

Acum, din moment ce moleculele se comporta ca multipoli electrici, exista forte atat repulsive cat si atractive intre molecule de acelasi tip, intrebarea e, cat de intense sunt?

Intr-un gaz, fortele de interactie sunt extrem de slabe, de aceea gazul nu poate pastra o coeziune sau forma proprie, si ocupa toata incinta volumului in care este eliberat. Ceva similar se intampla si in cazul lichidelor, fortele de legatura in acel caz sunt ceva mai puternice, dar inca prea slabe pentru a da o forma fixa a substantei. Cu toate acestea, in cazul apei de exemplu s-a observat ca moleculele ei tind sa formeze niste microstructuri poliedrice care au insa un timp de viata foarte mic. Ele sunt rupte de agitatia termica, si timpul lor de viata scade odata cu temperatura.

Abia intr-un solid densitatea de atomi/molecule este atat de mare incat substanta sa prinda forma. Constituentii sunt atat de apropiati incat pot forma legaturi chimice, prin punerea in comun a electronilor, legaturi care tin substanta la un loc. In cazul apei, odata cu scaderea temperaturii, acele structuri poliedrice devin tot mai numeroase, iar la punctul de inghet iau aproape complet locul moleculelor "libere".

Mai mult decat atat, norii care reprezinta apa in stare gazoasa, desi nu au o forma anume, totusi nu se disperseaza in tot spatiul inconjurator, ci se mentine intr-un anumit volum limitat atat timp cat nu bate vantul. Iata deci ca si in stare gazoasa exista o forta de atractie foarte slaba, care mentine moleculele de gaz intr-un anumit spatiu relativ constant, atat timp cat nu apar forte perturbatoare.

... norii care reprezinta apa in stare gazoasa,...
Virgil,despre nori poti spune orice,numai ca sunt in stare gazoasa nu.
Starea gazoasa presupune depasirea temperaturii critice.

Daca intr-un gaz real exista forte de atractie,cum explicati destinderea brusca a unui gaz aflat sub presiune ?

Pai sunt mai slabe decat fortele de respingere. Dupa cum am spus, intre molecule se exercita si forte de atractie si forte de respingere, evolutia sistemului depinde de aspectul care este dominant. Ideea e ca in aceleasi conditii de temperatura si volum, presiunea exercitata de un gaz ideal este mai mare decat presiunea unui gaz real, tocmai pentru ca in gazul real sunt prezente si interactii atractive care duc la o usoara compresie a acestuia.

Daca intr-un gaz real exista forte de atractie,cum explicati destinderea brusca a unui gaz aflat sub presiune ?

Destindera brusca se datoreaza noii stari energetice create intr-un timp foarte scurt, dar destinderea (daca privesti o explozie nucleara de exemplu) are o anumita forma, si ocupa un anumit volum, dupa care forte adiacente date de curenti de aer, incep sa modifice forma norului, sa-l disipeze, astfel ca dispersia devine un efect mecanic al miscarii atmosferice.

Se atrag sau se resping moleculele intr-un gaz?Asta-i intrebarea!
O parere mai pertinenta ea ca,avand masa,moleculelele se supun legii atractieii.Deci se atrag dar cand se apropie,datorita elasticitatii,se resping...,ce nebunie!

George, intelege ca moleculele se atrag si se si resping. Desi sunt neutre, ele poseda multipoli electrici, ori dupa cum bine stii, doi dipoli electrici (ca sa ne restrangem la cel mai mic ordin) se pot atrage dar si respinge in functie de cum sunt orientati unul fata de altul.

Respingerea moleculelor de gaz nu tine de orientarea dipolilor, ci de agitatia termica a moleculelor care tin moleculele la o distanta la care atractia electrostatica este mult mai slaba.