Типи хімічних зв’язків

Із встановленням наявності водневого зв'язку в структурі речовини пов'язані певні труднощі, оскільки атом водню важко локалізувати за допомогою стандартного рентгеноструктурного аналізу через його надзвичайно малу відносну масу. Існує кілька критеріїв встановлення водневого зв'язку:

1) структурний (за скороченими  відстанями між електронегативними  атомами та характерними валентними  кутами);

2) спектроскопічний (за низькочастотним  зсувом та уширенням смуг поглинання в ІЧ спектрах, що відповідають зв'язкам E-H; за уширенням піків в 1H ЯМР спектрах).

В останні роки крім класичного водневого зв'язку виділяють слабкий водневий зв'язок, сильний водневий зв'язок та симетричний водневий зв'язок.

Си́ли Ван дер Ваа́льса — сили міжмолекулярної взаємодії з енергією 0,8 — 8,16 кДж/моль, загальний термін для позначення сил взаємодії між нейтральними атомами на далекій, у порівнянні з розмірами атомів, відстані.

Сили Ван дер Ваальса задаються сферично симетричним потенціалом, обернено пропорційним відстані у шостому степені:

                                                              ,

де a — характерна для конкретних атомів стала, r — відстань між атомами. Знак мінус свідчить про те, що сили Ван дер Ваальса зумовлюють притягання між атомами.

Існують три типи Ван дер Ваальсових сил, причому всі вони мають електростатичну природу:

орієнтаційні сили, дисперсійні (лондоновські) сили, індукційні сили.

У випадку нейтральних атомів без власного дипольного моменту, сили Ван дер Ваальса зумовлені взаємодією наведених дипольних моментів атомів. Заряджене ядро й електрони одного атома поляризують інший атом. Як наслідок, обидва атоми отримують наведений дипольний момент. Взаємодія цих моментів (її часто називають наведеною диполь-дипольною взаємодією, Лондонівською взаємодією або дисперсійною взаємодією) зумовлює притягання між атомами, тобто Ван дер Ваальсові сили. Вона залежить відполяризовності атомів.

У випадку атомів, які мають власний дипольний момент, у Ван дер Ваальсові сили вносять вклад два додаткові ефекти: орієнтаційна взаємодія й поляризаційна взаємодія.

Сили Ван дер Ваальса слабкі в порівнянні з іншими видами електромагнітної взаємодії (енергія ван-дер-ваальсових зв'язків становить 0,1-2,4 ккал/моль, водневих зв'язків — 5-6 ккал/моль, хімічних зв'язків — 50-100 ккал/моль). Проте вони зумовлюють утворення молекулярних кристалів.