Межмолекулярные взаимодействия

Межмолекулярное взаимодействие представляет взаимодействие диполей. В зависимости отхарактера диполей различают три типа межмолекулярнолго взаимодействия: ориентационное, индукционное и дисперсионное. Эти виды взаимодействия обычно называют вандерваальсовыми.

Ориентационное взаимодействие возникает между полярными молекулами (обладающими постоянными дипольными моментами). Энергия ориентационного взаимодействия возрастает с увеличением полярности молекул и уменьшается с повышением температуры, так как с повышением температуры усиливается тепловое хаотическое движение молекул,что нарушает их ориентацию.

Индукционное взаимодействие возникаетмежду полярной и неполярной молекулами. Под влиянием электрическокого поля создаваемого полярной молекулой в неполярной молекуле индуцируется диполь. Взаимодействием постоянного диполя с индуциированным называется индукционным или поляризационным. Энергия индукционного взаимодействия возрастает с увеличением дипольного момента полярной молекулы и поляризуемсости неполярной молекулы.

Симметричное распределение зарядов в неполярной частице связано с усреднением по времени, но вследствие движения электронов и колебания ядер в частице, возникает мгновенное несимметричное распределение зарядов—мгновенный диполь. Мгновенный диполь возникший в одной частице индуцирует такой же мгновенный диполь в соседней частице и взаимодействует с ним. Такое взаимодействие носит название дисперсионного. Энергия дисперсионного взаимодействия тем выше, чем чаще сближаются частицы и чем легче деформируются их электронные оболочки.

В общем энергия межмолекулярного взаимодействия складывается из суммы энегий ориентационного индукционного и дисперсионного взаимодействий:

Еобщ. = Е_ор. + Е _инд. + Е_дисп.

Для сильно полярных и хорошо поляризующихся молекул наибольший вклад дают два первых слагаемых, однако играет роль и дисперсионное взаимодействие, которое преобладает у малополярных молекул, а у неполярных является единственно возможным.

Дисперсионные силы играют важную роль в поддержании структуры белка. Например, третичная структура белков в значительной мере определяется контактом между неполярными группами. Термин гидрофобное взаимодействие использцуется в биохимии для описания взаимодействий между неполярными группами валина, лейцина, изолейцина, метионина, фенилаланина и триптофана в белках.