Brontekst bekijken van Dipool-dipoolinteractie

'''Dipool-dipoolinteracties''' of '''keesomkrachten''' (genoemd naar de Nederlandse natuurkundige [[Willem Keesom]]) zijn sterke [[intermoleculaire krachten]] (krachten tussen moleculen) die ontstaan uit de aantrekking tussen [[molecuul|moleculen]] met een permanent [[dipoolmoment]] (zogenaamde [[polaire verbinding]]en). Naast de [[geïnduceerde dipool-dipoolinteractie]]s en de [[londonkracht]]en, behoren de dipool-dipoolinteracties tot de [[vanderwaalskrachten]].

== Beschrijving ==
Een [[dipool]] bestaat uit twee tegengestelde [[Elektrische lading|lading]]en {{Math|Q}}, gescheiden door een afstand {{Math|l}}. Het dipoolmoment {{Math|µ}} van de dipool wordt gegeven door het [[Vermenigvuldigen|product]]

:<math>\mu = Ql</math>

Tal van moleculen bezitten een permanent dipoolmoment: dit impliceert dat zij als geheel elektrisch neutraal zijn, maar dat de centra van positieve en negatieve ladingen niet samenvallen. Voorbeelden zijn [[waterstofbromide]], [[chloroform]] en [[water]]. Ten gevolge van deze elektronendistortie treedt een aantrekking op tussen de partieel negatieve en partieel positieve kant van de moleculen, zoals in [[waterstofchloride]] (HCl):

[[Bestand:Dipole-dipole-interaction-in-HCl-2D.png|center|250px|Dipool-dipoolinteracties bij waterstofchloride]]

== Sterkte ==
De interactie-energie tussen twee moleculen A en B, die beschouwd worden als starre dipolen, wordt berekend aan de hand van de formule:

:<math>V_{\mathrm{d-d}} = - \frac{2 \mu_\text{A} \mu_\text{B}}{4 \pi \epsilon_0} \frac{1}{r^3}</math>

Daarin is:
* <math>\mu_\text{A}</math>, <math>\mu_\text{B}</math> de dipoolmomenten van de betrokken moleculen
* <math>r</math> de afstand russen de twee moleculen
* <math>\epsilon_0</math> de [[elektrische veldconstante]]

Een typische waarde voor de dipool-dipoolinteractie-energie is 4 kJ/mol.

Strikt genomen dient de term [[keesomkracht]] te worden aangewend voor dipolen die een rotationele vrijheid bezitten (zoals in gassen en vloeistoffen). Het gevolg is dat de [[potentiële energie]] vermindert. Dit kan worden aangetoond door de [[Boltzmann-verdeling]] toe te passen. In plaats van een verloop met {{Math|r''<sup>−3</sup>'' }} voor starre dipolen verkrijgt men een verloop met {{Math|r''<sup>−6</sup>'' }}:

:<math>V_{\mathrm{d-d}}^{\mathrm{rot}} = \frac{2 \mu_\text{A}^2 \mu_\text{B}^2}{3(4 \pi \epsilon_0)^2 k_\text{B} T} \frac{1}{r^6}</math>

Hierbij stelt {{Math|k<sub>B</sub>}} de [[boltzmannconstante]] voor en ''T'' de [[absolute temperatuur]] in [[kelvin (eenheid)|kelvin]]. De interactie-energie tussen roterende dipolen bedraagt typisch 1 kJ/mol.

{{Navigatie intermoleculaire krachten}}

[[Categorie:Chemische binding]]
[[Categorie:Fysische chemie]]