London-krachten

[PhilipVoets]

Hoi,

Beetje terugkerend thema, maar toch weer een aanvullende vraag over polariseerbaarheid. Stel dat de polariseerbaarheid van een binding/molecuul toeneemt doordat een bepaalde groep gekoppeld wordt, betekent dit dan dat -door de fluctuerende dipolen (aangezien de elektronenwolk wat “flexibeler” is)- de London-krachten toenemen en het molecuul lipofieler wordt omdat London-krachten de voornaamste krachten tussen vetoplosbare moleculen onderling zijn? En waarom draagt toename van London-krachten niet ook bij aan wateroplosbaarheid? Je zou denken dat die fluctuerende dipolen ook prima met permanente dipolen als H2O moeten kunnen interageren?
Toelichting is zeer welkom!

[sensor]

De polariseerbaarheid van een molecuul wordt inderdaad beïnvloed door de aanwezigheid van bepaalde chemische groepen en de elektronendichtheid rond de atomen in het molecuul. Wanneer een molecuul of binding meer polariseerbaar wordt, betekent dit dat de elektronenwolk gemakkelijker kan vervormen in reactie op een elektrisch veld, waardoor fluctuerende dipolen kunnen ontstaan.

1. Toename van London-krachten:
- De toename in polariseerbaarheid leidt inderdaad tot een toename in de sterkte van de London-dispersiekrachten, aangezien deze krachten voortkomen uit de interactie tussen fluctuerende dipolen. De grotere flexibiliteit van de elektronenwolk maakt het gemakkelijker voor het molecuul om tijdelijke dipolen te vormen, die op hun beurt kunnen interageren met de tijdelijke dipolen van naburige moleculen, waardoor de London-krachten toenemen.

2. Lipofiliteit:
- Verhoogde London-krachten kunnen inderdaad bijdragen aan de lipofiliteit van een molecuul, aangezien deze krachten de voornaamste vanderwaalskrachten zijn die interacties tussen hydrofobe (vetoplosbare) moleculen medieren.

3. Wateroplosbaarheid:
- De wateroplosbaarheid van een molecuul wordt over het algemeen bepaald door de mogelijkheid van het molecuul om waterstofbruggen te vormen en/of ion-dipool interacties aan te gaan met watermoleculen. Hoewel het waar is dat fluctuerende dipolen in principe kunnen interageren met de permanente dipolen van water, zijn deze interacties veel zwakker dan de interacties tussen permanente dipolen of ion-dipool interacties. Bovendien kan een toename van de lipofiliteit, veroorzaakt door verhoogde London-krachten, de wateroplosbaarheid van het molecuul verminderen door de hydrofobe eigenschappen van het molecuul te versterken.

4. Interactie tussen fluctuerende en permanente dipolen:
- De interactie tussen fluctuerende dipolen en permanente dipolen kan voorkomen, maar deze interacties zijn doorgaans minder sterk en minder gunstig dan de interacties tussen permanente dipolen. Water heeft een relatief hoge dipoolmoment en vormt sterke waterstofbruggen, wat het bijzonder goed maakt in het oplossen van ionen of andere moleculen met permanente dipolen.

In samenvatting, een toename in de polariseerbaarheid door de toevoeging van een bepaalde groep kan inderdaad leiden tot verhoogde London-krachten en een toename in lipofiliteit. Hoewel de interacties tussen fluctuerende dipolen en de permanente dipolen van watermoleculen mogelijk zijn, zijn ze meestal niet sterk genoeg om significant bij te dragen aan de wateroplosbaarheid van een molecuul, vooral in de aanwezigheid van verhoogde lipofiele eigenschappen.

[PhilipVoets]

Hartelijk dank, heel verhelderend!