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Dipol-Dipol-Wechselwirkung - Informatives

Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind der Grund für viele Eigenschaften der verschiedensten Substanzen. Das Konzept, das dahintersteht, ist aber einfach zu verstehen.

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Das Wassermolekül ist ein starker Dipol.
Das Wassermolekül ist ein starker Dipol.

Wo treten Dipol-Dipol-Wechselwirkungen auf?

  • Dipol-Dipol-Wechselwirkungen treten zwischen Molekülen auf. Sie gehören zu den intermolekularen Wechselwirkungen.
  • Dipol-Dipol-Wechselwirkungen können nur zwischen solchen Molekülen auftreten, die ein permanentes elektrisches Dipolmoment besitzen.
  • Moleküle, die ein Dipolmoment besitzen, sind zwar nach außen hin neutral (sie besitzen keine Ladung), doch sind die Elektronen im Molekül so verteilt, dass am einen Ende des Moleküls mehr vorliegen als am anderen. Durch die Konzentration von negativ geladenen Teilchen an einem Punkt und deren Fehlen am anderen entsteht das Dipolmoment. 
  • Als vereinfachtes Modell kann man sich ein Dipolmolekül wie einen Stabmagneten mit einem positiv und einem negativ geladenen Ende vorstellen. Diese Ladungen - Partialladungen genannt - sind aber sehr gering und man darf sie nicht mit den viel stärkeren Ionenladungen wie beispielsweise der eines Chlorid-Ions (welches einfach negativ geladen ist) verwechseln. 
  • Kommen sich zwei Dipolmoleküle nahe, können sie miteinander wechselwirken, da sich die positiven und negativen Enden zweier Moleküle gegenseitig anziehen. Diese Dipol-Dipol-Wechselwirkungen können sich auf die makroskopischen Eigenschaften von Stoffen auswirken.

Ein berühmtes Dipolmolekül ist H2O

  • Das Wasser-Molekül ist dergestalt aufgebaut, dass die beiden Wasserstoffatome einzeln an das Sauerstoffatom gebunden sind und die drei Atome einen Winkel von 104,5° einschließen.
  • Durch diesen Aufbau wird eine Seite des Moleküls von dem Sauerstoff- und die andere Seite von den Wasserstoffatomen dominiert. Sauerstoff hat eine höhere Elektronegativität als Wasserstoff. Das bedeutet, dass seine Fähigkeit, Elektronen anzuziehen, größer ist. Dadurch befindet sich mehr Elektronendichte auf der Sauerstoffseite. Das Wassermolekül ist ein Dipol.
  • Die starke Dipol-Dipol-Wechselwirkung zwischen den Wassermolekülen führt zu seiner hohen Oberflächenspannung, die es Insekten erlaubt, über die Wasseroberfläche zu laufen.
  • Die Wechselwirkungen haben auch Auswirkungen im Festkörper: Im Eis ordnen sich die Wassermoleküle aufgrund ihrer Geometrie immer sechseckig an. Dadurch haben alle Schneeflocken, obwohl eine jede einzigartig ist, eine sechseckige Form.

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