वैन डेर वाल्स बनाम हाइड्रोजन बांड
वान डेर वाल्स बल और हाइड्रोजन बांड अणुओं के बीच अंतर-आणविक आकर्षण हैं। कुछ अंतर-आणविक बल मजबूत होते हैं, और कुछ कमजोर होते हैं। ये बंधन अणुओं के व्यवहार को निर्धारित करते हैं।
वैन डेर वाल्स फ़ोर्स
अंतराण्विक आकर्षण के लिए आवेश पृथक्करण होना चाहिए। H2, Cl2 जैसे कुछ सममित अणु होते हैं, जहाँ कोई आवेश पृथक्करण नहीं होता है। हालांकि, इन अणुओं में इलेक्ट्रॉन लगातार घूम रहे हैं। इसलिए, अणु के भीतर तत्काल चार्ज पृथक्करण हो सकता है यदि इलेक्ट्रॉन अणु के एक छोर की ओर बढ़ता है।इलेक्ट्रॉन वाले सिरे पर अस्थायी रूप से ऋणात्मक आवेश होगा, जबकि दूसरे सिरे पर धनात्मक आवेश होगा। ये अस्थायी द्विध्रुव पड़ोसी अणु में एक द्विध्रुव को प्रेरित कर सकते हैं और उसके बाद, विरोधी ध्रुवों के बीच एक अंतःक्रिया हो सकती है। इस तरह की बातचीत को प्रेरित द्विध्रुवीय-प्रेरित द्विध्रुवीय अंतःक्रिया के रूप में जाना जाता है। इसके अलावा, एक स्थायी द्विध्रुव और एक प्रेरित द्विध्रुव के बीच या दो स्थायी द्विध्रुवों के बीच परस्पर क्रिया हो सकती है। इन सभी अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं को वैन डेर वाल्स बलों के रूप में जाना जाता है।
हाइड्रोजन बांड
जब हाइड्रोजन एक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु जैसे फ्लोरीन, ऑक्सीजन या नाइट्रोजन से जुड़ा होता है, तो एक ध्रुवीय बंधन का परिणाम होगा। इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण, हाइड्रोजन परमाणु की तुलना में बॉन्ड में इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु की ओर अधिक आकर्षित होंगे। इसलिए, हाइड्रोजन परमाणु को आंशिक रूप से धनात्मक आवेश प्राप्त होगा, जबकि अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु को आंशिक रूप से ऋणात्मक आवेश प्राप्त होगा। जब इस आवेश पृथक्करण वाले दो अणु निकट होते हैं, तो हाइड्रोजन और ऋणात्मक रूप से आवेशित परमाणु के बीच एक आकर्षण बल होगा।इस आकर्षण को हाइड्रोजन बॉन्डिंग के रूप में जाना जाता है। हाइड्रोजन बांड अन्य द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं की तुलना में अपेक्षाकृत मजबूत होते हैं, और वे आणविक व्यवहार को निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, पानी के अणुओं में इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग होती है। एक पानी का अणु दूसरे पानी के अणु के साथ चार हाइड्रोजन बांड बना सकता है। चूँकि ऑक्सीजन में दो एकाकी जोड़े होते हैं, यह धनावेशित हाइड्रोजन के साथ दो हाइड्रोजन बंध बना सकता है। तब दो पानी के अणुओं को डिमर के रूप में जाना जा सकता है। हाइड्रोजन बंधन क्षमता के कारण प्रत्येक पानी का अणु चार अन्य अणुओं के साथ बंध सकता है। इसका परिणाम पानी के लिए उच्च क्वथनांक होता है, भले ही पानी के अणु का आणविक भार कम होता है। इसलिए, जब वे गैसीय चरण में जा रहे होते हैं तो हाइड्रोजन बांड को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा अधिक होती है। इसके अलावा, हाइड्रोजन बांड बर्फ की क्रिस्टल संरचना को निर्धारित करते हैं। बर्फ की जाली की अनूठी व्यवस्था इसे पानी पर तैरने में मदद करती है, इसलिए सर्दियों की अवधि में जलीय जीवन की रक्षा करती है। इसके अलावा, जैविक प्रणालियों में हाइड्रोजन बंधन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।प्रोटीन और डीएनए की त्रि-आयामी संरचना पूरी तरह से हाइड्रोजन बांड पर आधारित होती है। हाइड्रोजन बांड को गर्म करने और यांत्रिक बलों द्वारा नष्ट किया जा सकता है।
वान डेर वाल्स फ़ोर्स और हाइड्रोजन बॉन्ड में क्या अंतर है?
• हाइड्रोजन बांड हाइड्रोजन के बीच होते हैं, जो एक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु से जुड़ा होता है और दूसरे अणु के एक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु से। यह विद्युत ऋणात्मक परमाणु फ्लोरीन, ऑक्सीजन या नाइट्रोजन हो सकता है।
• वैन डेर वाल्स बल दो स्थायी द्विध्रुवों, द्विध्रुव-प्रेरित द्विध्रुव, या दो प्रेरित द्विध्रुवों के बीच हो सकते हैं।
• वैन डेर वाल्स बलों के होने के लिए, अणु में एक द्विध्रुवीय नहीं होना चाहिए, लेकिन हाइड्रोजन बंधन दो स्थायी द्विध्रुवों के बीच होता है।
• हाइड्रोजन बांड वैन डेर वाल्स बलों की तुलना में बहुत अधिक मजबूत होते हैं।
