Van der Waals kuvveti

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Şuraya atla: kullan, ara

Van der Waals kuvveti veya Van der Waals etkileşimi, fiziksel kimyada kovalent bağlar, hidrojen bağları ve iyonların birbiriyle, nötr moleküllerle veya elektrik yüklü moleküllerle elektrostatik etkileşimi hariç olmak üzere, moleküller arasındaki (veya aynı molekül parçalarının arasındaki) çekici veya itici güçlerin toplamıdır. Hollandalı bilim adamı Johannes Diderik van der Waals'ın adını taşımaktadır. Bu terim aşağıdakileri kapsamaktadır:

Ayrıca moleküller arasındaki kuvvetlerin bütünü için de bazen eşanlamlı olarak kullanılmaktadır. Van der Waals kuvvetleri, kovalent bağlar ile karşılaştırıldığında nispeten daha zayıf olmalarına rağmen supramoleküler kimya, yapısal biyoloji, polimer bilimi, nanoteknoloji, yüzey bilimi ve yoğun madde fiziği gibi çok farklı alanda temel rol oynarlar. Van der Waals kuvvetleri, organik bileşiklerin kutupsal ve kutupsal olmayan ortamlarda çözünürlükleri dahil olmak üzere birçok özelliğini tanımlarlar.

Kutupsal hidroksil grubunun hidrojen bağlama özellikleri, düşük moleküler ağırlıklı alkollerin içinde zayıf van der Waals etkileşimlerine hakim olurlar. Daha yüksek moleküler ağırlıklı alkollerde, kutupsal olmayan hidrokarbon zincir(ler)inin özellikleri hakim olur ve çözünürlüğü tanımlar. Van der Waals kuvvetleri, etkileşen moleküller arasında daha uzun mesafelerde hızla kaybolurlar.

Van der Walls bağları moleküller arasında olup fiziksel bir etkileşimdir. Bu nedenle moleküller arası olduğu için zayıf etkileşim olarak adlandırılmaktadır. Dipol - dipol , iyon - dipol ve indüklenmiş dipol (geçici) olmak üzere üçe ayrılır. Aynı zamanda indüklenmiş dipol (geçici) de kendi arasında; iyon - indüklenmiş dipol , dipol - indüklenmiş dipol ve indüklenmiş dipol - indüklenmiş dipol (LONDON) olmak üzere üçe ayrılır.

2012 yılında, atomik kuvvet mikroskobu ile metal yüzeye bağlı tek bir organik molekülde, Van der Waals kuvvetlerinin doğrudan ilk ölçümleri gerçekleştirildi ve yoğunluk fonksiyonel hesaplamaları ile doğrulandı.[1]

Gecko Kertenkelesi ve Van der Waals etkilesimi[değiştir | kaynağı değiştir]

Duvara tirmanan Gecko kertenkelesi.

Van der Waals etkilesimi oldukca zayiftir, sadece atomlar ya da moleculler birbirine cok yakin oldugunda gerceklesir. Fakat bu sekilde cokca etkilesimin bir anda olusmasi oldukca guclu bir bag olusturabilir. Gecko kertenkelesi Van der Waals baglari yardimiyla bir dik yuzeyleri tirmanabilmektedir. Gecko kertenkelisinin ayaklarindaki cok sayidaki minuskul boyuttaki sacimsi cikintilar ve guclu tendonlari sayesinde yuzeyle ayaklar arasinda maksimum temas ve sertlik saglanir. Ayaktaki molekuller ve duvar yuzeyi arasinda olusan cok sayidaki Van der Waals etkilesimi hep birlikte oldukca guclu bir bag olusturur ve Gecko'nun vucut agirligini dengeler.[2] Bu ornekten etkilenilerek Geckskin isimli yapistirici ABD'de bulunan Massachussetts Universitesi tarafindan icat edilmistir.[3]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ Sriharsha V. Aradhya, Michael Frei, Mark S. Hybertsen, L. Venkataraman. Van der Waals interactions at metal/organic interfaces at the single-molecule level. Columbia Üniversitesi. 12 Ağustos 2012. En son 30 Nisan 2013 tarihinde erişildi. (İngilizce)
  2. ^ Campbell Biology, 11th Edition
  3. ^ https://geckskin.umass.edu/