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Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Keesom-Kräfte (benannt nach dem niederländischen Physiker Willem Keesom) sind stark intermolekularen Kräfte (Kräfte zwischen Molekülen), die aus der Anziehung zwischen Moleküle mit einer dauerhaften Dipolmoment (sogenannt polare Verbindungen). Zusätzlich zu induzierte Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und der Londoner Streitkräfte, gehören die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zu den Van-der-Waals-Kräfte.

Beschreibung

EIN Dipol besteht aus zwei gleichen, aber entgegengesetzten LadungenQ, durch einen Abstand getrennt l. Das Dipolmoment µ des Dipols ist gegeben durch Produkt

${displaystyle mu =Ql}$

Viele Moleküle haben ein permanentes Dipolmoment: Dies impliziert, dass sie insgesamt elektrisch neutral sind, aber die Zentren der positiven und negativen Ladungen nicht zusammenfallen. Beispiele sind Bromwasserstoff, Chloroform und Wasser. Als Folge dieser Elektronenverzerrung kommt es zwischen den teilweise negativen und teilweise positiven Seiten der Moleküle zu einer Anziehung, wie in Chlorwasserstoff (HCl):

Gute Besserung

Die Wechselwirkungsenergie zwischen zwei Molekülen A und B, die als starre Dipole gelten, wird nach folgender Formel berechnet:

${displaystyle V_{mathrm {dd} }=-{frac {2mu _{ ext{A}}mu _{ ext{B}}}{4pi Epsilon _{0}}}{frac {1}{r^{3 }}}}$

Darin steht:

• ${displaystyle mu_{ ext{A}}}$, ${displaystyle mu_{ ext{B}}}$ die Dipolmomente der beteiligten Moleküle
• ${displaystyle r}$ der Abstand zwischen den beiden Molekülen
• ${displaystyle epsilon _{0}}$ das elektrische Feldkonstante

Ein typischer Wert für die Dipol-Dipol-Wechselwirkungsenergie ist 4 kJ/mol.

Streng genommen ist der Begriff Stärke des Geistes für Dipole mit Rotationsfreiheit (wie in Gasen und Flüssigkeiten) zu verwenden. Infolgedessen ist die potenzielle Energie nimmt ab. Dies lässt sich durch die Boltzmann-Verteilung bewirbt sich. Statt einer Steigung mit r⁻³ für starre Dipole erhält man einen Gradienten mit r⁻⁶:

${displaystyle V_{mathrm {dd}}^{mathrm {rot} }={frac {2mu _{ ext{A}}^{2}mu _{ ext{B}}^{2}}{3(4pi Epsilon _{0})^{2}k_{ ext{B}}T}}{frac {1}{r^{6}}}}$

Hiermit erklärt k_B das Boltzmann-Konstante für und T das Absolute Temperatur im Kelvin. Die Wechselwirkungsenergie zwischen rotierenden Dipolen beträgt typischerweise 1 kJ/mol.