Sciencemag.cz
Doporučujeme
Van der Waalsovy síly (slabé interakce) působí mezi atomy/molekulami, které obsahují stálé nebo dočasné dipóly.
Nejedná se o klasickou chemickou vazbu a jak už vyplývá z názvu, jsou oproti nim mnohem slabší. Proto je poměrně obtížné zjistit jejich přesnou hodnotu. Na rozdíl od klasické vazby může jít o přitažlivé i odpudivé síly (příkladem jsou třeba hydrofobní interakce).
Neznamená to ale, že by Van der Waalsovy síly byly bezvýznamné, hrají klíčovou roli v jevech, jako je koheze (soudržnost), adheze (přilnavost k povrchům), tření a kondenzace. S oblibou se v poslední době uvádí i zjištění, že čistě pomocí těchto sil dokáže gekon šplhat po kolmé zdi (najde tedy o to, že by ho udržoval podtlak vznikající pod tlapkami, jak se někdy tvrdí).
Poznámka: Různé zdroje ovšem Van der Waalsovy síly vymezují různě, podle některých jde pouze o přitažlivé síly, jindy se zase požaduje, aby šlo o interakce mezi pouze dočasnými dipóly (patří do této skupiny vodíkové můstky v kapalné vodě?).
Výzkumníci z Swiss Nanoscience Institute a University of Basel (Basilej) nyní v Nature Communications publikovali první konkrétně změřené hodnoty těchto sil. Ukázalo se, že oproti teoretickým předpokladům jsou silnější.
Vědci použili mikroskopii atomárních sil (AFM) za nízké teploty, kdy na hrotu byl umístěn jediný atom xenonu. Následně byly do fixační sítě uchyceny atomy argonu, kryptonu a opět xenonu. Atomy vzácných plynů se podařilo umístit na přesné místo díky jakýmsi nanokádinkám z mědi – každopádně výsledkem bylo, že síly mezi atomy vzácných plynů šlo měřit v závislosti na tom, jak se hýbalo s atomem xenonu na hrotu.
S rostoucí vzdáleností síla pochopitelně klesala, a to očekávaným způsobem. Oproti teoretickým výpočtům se však lišily naměřené absolutní hodnoty těchto sil, někdy až dvojnásobně.
Výzkumníci tvrdí, že dokonce i mezi atomy vzácných plynů tedy vzniká něco na způsob slabých kovalentních vazeb, kdy valenční elektrony jsou sdíleny více atomy. Přitom vzácné plyny s 8 valenčními elektrony jsou samozřejmě krajně nereaktivní.
(Poznámka: když člověk v této souvislosti hledá aktuální informace, najde i zmínku o sloučenině argonu, ba snad i helia, a to i když pomineme hydráty vzácných plynů ve vodě, kde těžko říct, zda je můžeme považovat za sloučeniny; konkrétně, sloučenina argonu je HArF, u helia má jít o HeC60, tj. helium ve fullerenu.)
Zdroj: Phys.org a další
