ما هي قوى فان دير فالس

الروابط الكيميائية

تعد الذرات وحدة البناء الأساسية للمواد، وفي معظم الحالات لا تتواجد هذه الذرات بشكل فردي، بل عادةً ما ترتبط ببعضها البعض، فعلى سبيل المثال قد ترتبط الذرات بروابط قوية فتنتظم ضمن جزيئات أو بلورات، أو قد تشكل روابط مؤقتة وضعيفة مع غيرها من الذرات، وتعد كل من الروابط القوية التي تجمع الجزيئات معًا والروابط الأضعف التي تخلق روابط مؤقتة ضرورية لكيمياء المواد ولوجود الحياة نفسها، فلماذا تتشكل الروابط الكيميائية؟ الجواب الأساسي على هذا السؤال هو أن الذرة تحاول دائمًا الوصول إلى الحالة الأكثر استقرارًا ، حيث تصبح العديد من الذرات مستقرة عندما يمتلئ غلاف التكافؤ بالإلكترونات أو عندما تفي بقاعدة الثمانية، فإذا لم تكن الذرات تمتلك هذا التركيب فإنها تسعى دائمًا للوصول إليه عن طريق اكتساب الإلكترونات أو فقدها أو مشاركتها عبر الروابط الكيميائية، وفي ما يأتي سيتم التعرف على ما هي قوى فان دير فالس.^[١]

ما هي قوى فان دير فالس

تعد الإجابة عن سؤال ما هي قوى فان دير فالس أنها قوى كهربائية ضعيفة نسبيًا تنشأ بين الجزيئات المحايدة وتتواجد في العادة بين جزيئات الغازات والسوائل والمواد الصلبة العضوية، ولقد تم تسمية قوى فان دير فالس بهذا الاسم نسبة للفيزيائي الهولندي يوهانس فان دير فالس الذي أثبت وجود هذه القوى الجزيئية أثناء دراسته نظرية لحساب خصائص الغازات الحقيقية، وقد تنشأ قوى فان دير فالس لأسباب عدة؛ منها أن تكون جزيئات بعض المواد المحايدة كهربائيًا ذات أقطاب كهربائية دائمة، إذ إن هنالك اختلاف ثابت في توزيع الشحنة الكهربائية في بنية بعض الجزيئات، حيث تطغى الشحنة الموجبة على إحدى جوانب هذه الجزيئات، بينما تطغى الشحنة السالبة على الجانب المقابل، بحيث ينتج ميل هذه الثنائيات الدائمة للتوافق مع بعضها البعض قوة جذب إضافية، كما أن وجود الجزيئات التي تكون ثنائيات القطب الدائمة يغير مؤقتًا شحنة الإلكترون في جزيئات قطبية أو أخرى غير قطبية، مما يؤدي إلى حدوث الاستقطاب الذي قد يولد قوة جذب إضافية.^[٢]

تأثير قوى فان دير فالس على المواد

بعد الحديث عن ما هي قوى فان دير فالس سيتم الحديث عن تأثير هذه القوى على المواد، حيث عادةً ما تكون جزيئات الغازات متباعدة جدًا، كما أنها تمتلك طاقة كبيرة عند درجة حرارة الغرفة، لذلك فهي لا تتأثر كثيرًا بقوى فان دير فالس الجزيئية، ولكن تصبح هذه القوى أكثر أهمية في السوائل والمواد الصلبة، لأن الجزيئات تمتلك طاقة أقل في هذه الحالات كما أنها تكون أقرب إلى بعضها البعض، حيث تعمل قوى فان دير فالس على حفظ جزيئات السوائل والمواد الصلبة معًا، ففي السوائل تكون القوى بين الجزيئية ضعيفة بحيث لا تحتجز الجزيئات في مكانها وتبقى الذرات في هذه الحالة قادرة على صنع الروابط بين الجزيئية وكسرها بشكل متكرر والانزلاق عبر بعضها البعض واتخاذ شكل الوعاء الذي توضع فيه، أما في حالة المواد الصلبة التي تمتلك فيها الذرات طاقة قليلة جدًا فيكون تأثير قوى فان دير فالس كبيرًا حيث تحافظ هذه القوى على بقاء الجزيئات متماسكة مع وجود حركة قليلة جدًا، وبالإضافة إلى قوى فان دير فالس قد يتأثر سلوك جزيئات المواد الصلبة بقوى أخرى ، مثل تلك التي تشكل روابط أيونية أو معدنية، وغالبًا ما تؤثر القوى بين الجزيئية مثل قوى فان دير فالس على الخصائص الفيزيائية للمواد.^[٣]

المراجع[+]

1. ↑ "Chemical bonds", www.khanacademy.org, Retrieved 07/04/2020. Edited.
2. ↑ "Van der Waals forces", www.britannica.com, Retrieved 07/04/2020. Edited.
3. ↑ "How Do Van Der Waals Forces Hold Molecules Together?", sciencing.com, Retrieved 07/04/2020. Edited.