Kalıcı ve Geçici Dipol

Van der Waals bağlarını anlayabilmek için polar ve apolar kavramlarını iyi bilmemiz gerekir. Bir kimyasal türde pozitif ve negatif yük yoğunluğu eşit dağılmadıysa zıt yüklü iki kutup oluşur. Bu durumu ifade edebilmek için iki kutuplu anlamına gelen dipol terimi kullanılır. Bir kimyasal tür bir bütün olarak negatif ve pozitif kutuplar bulunduruyorsa, bu kimyasal tür dipole sahiptir denir.

Kalıcı Dipoller

Polar karakterli moleküller üzerinde oluşan, anlık değişmeyen ve üzerlerinde sürekli bulunan dipoller kalıcı dipol olarak adlandırılır. HF gibi iki farklı atomlu kovalent bağlı moleküllerde ametal atomlarının elektronegatiflik değerleri farklıdır. Bu nedenle bağı oluşturan atomlardan biri kısmi negatif (δ^–) ve diğeri kısmi pozitif (δ⁺) yüklüdür. Bu tür polar kovalent bağ yapmış iki atomlu moleküller kalıcı dipole sahiptir. Örneğin HF, HCl, HBr, CIF gibi moleküller kalıcı dipole sahiptir.

H20 ve NF3 molekülleri gibi ikiden fazla atom içeren polar kovalent bağlı moleküllerde merkezlerinde bulunan O ve N atomları tüm değerlik elektronlarını bağ yapımında kullanmadıkları için polar karaktere sahiptirler. Bu nedenle moleküllerin dışa bakan uçlarında farklı kısmi negatif (δ^–) ve kıs- mi pozitif (δ⁺) yükler vardır. Sonuç olarak H₂O, OF₂ ve NH₃ gibi polar karakterli moleküller üzerinde bir bütün olarak kalıcı dipoller oluşur.

Geçici Dipol (Anlık, indüklenmiş Dipol Oluşumu)

Apolar olan bir tanecikte geçici kutuplaşma olabilir. Böyle bir durumda indüklenmiş dipoller oluşabilir. Örneğin He atomu H₂O gibi polar yapıdaki bir bileşiğe ya da apolar yapıdaki CO₂ molekülüne yaklaştığında He atomunun yük dağılımında geçici bir süre için bile olsa değişiklikler meydana gelir. Bunun sonucu tanecik geçici dipole sahip olur. Bu şekilde oluşan dipol geçici dipol veya indüklenmiş dipol olarak adlandırılır.

• He, Ne, ve Ar gibi soy gaz atomlarında elektron yük yoğunluğu eşit dağılır. Bu nedenle nötr atomlarda kalıcı dipol yoktur. Yani tek başına bulunan atomlar apolardır.

Ancak iki He atomu birbirlerine yaklaştıklarında taneciklerde ge-
çici yani indüklenmiş dipoller meydana gelir.

• Elektronegatiflik farkı sıfır olan iki atomlu moleküllerde elektron yük yoğunluğu eşit dağılmıştır. Yani H₂, O₂ ve F₂ gibi apolar karakterli moleküllerde negatif ve pozitif kutuplar yoktur. Bu nedenle bu tür moleküllerde kalıcı dipol bulunmaz. Dolayısıyla bu tür kimyasal türler apolar yapılıdır. Ancak geçici dipoller oluşabilir.
• CO₂ ve BF₃ moleküllerinin her ikisi de polar kovalent bağ içermesine rağmen moleküllerin merkezlerinde bulunan C ve B atomları tüm değerlik elektronlarını bağ yapımında kullandıkları için apolar karaktere sahiptirler. Bu nedenle moleküllerin dışa bakan uçlarında farklı kısmi negatif (δ^–) ve kısmi pozitif (δ⁺) yükler yoktur. Sonuç olarak CH₄, C₂H₄, CO₂ ve BF₃ gibi apolar karakterli moleküller üzerinde bir bütün olarak kalıcı dipoller oluşmaz. Dolayısıyla bu moleküller apolardır. Ancak geçici dipoller oluşabilir.