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Intermolekulare Kräfte

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Team Realfilm
Intermolekulare Kräfte
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Grundlagen zum Thema Intermolekulare Kräfte

Inhalt

Intermolekulare Kräfte und zwischenmolekulare Kräfte – Chemie

Vielleicht hast du dich schon mal gefragt, woraus die verschiedenen Stoffe, die du in deiner Umgebung findest, bestehen. Sie bestehen aus winzig kleinen Teilchen, den Molekülen, die ununterbrochen in Bewegung sind und sich untereinander anziehen. Man spricht bei diesen Wechselwirkungen zwischen den Molekülen auch von inter- oder zwischenmolekularen Kräften. Sie sind verantwortlich für die verschiedenen Aggregatzustände eines Stoffs, also ob ein Stoff bei Raumtemperatur fest, flüssig oder gasförmig ist. Bei Raumtemperatur liegt Campinggas beispielsweise gasförmig vor, Gummi oder Zucker sind fest und Wasser ist flüssig.

In diesem Text erklären wir dir anhand einfacher Beispiele, was inter- oder zwischenmolekulare Anziehungskräfte sind und warum sie für die verschiedenen Aggregatzustände verantwortlich sind.

Für ein besseres Verständnis der zwischenmolekularen Kräfte solltest du über Dipole Bescheid wissen.

Was sind intermolekulare Anziehungskräfte? – Definition

Intermolekulare Kräfte oder Bindungen herrschen zwischen einzelnen Molekülen. Sie basieren auf der Anziehung zwischen den negativen und den positiven Bereichen verschiedener Moleküle. Je mehr Elektronen ein Molekül besitzt, desto stärker sind die molekularen Kräfte. Von der Stärke dieser Kräfte hängt der Aggregatzustand (Chemie) eines Stoffs ab. Im Vergleich zu den kovalenten Bindungen innerhalb der Moleküle sind intermolekulare Wechselwirkungen schwächer.

Vielleicht fragst du dich, welche zwischenmolekularen Kräfte es denn überhaupt gibt? Beispiele für inter- oder zwischenmolekulare Wechselwirkungen, die du vielleicht bereits kennst, sind die Van- der-Waals-Kräfte oder Wasserstoffbrückenbindungen. Näheres über die zwischenmolekularen Kräfte und die Antwort auf die Frage, welche von ihnen am stärksten ist, findest du in der folgenden Tabelle.

Zwischenmolekulare Kräfte Definition Beispiel
Van-der-Waals-Kräfte schwache elektrostatische Wechselwirkung zwischen Molekülen Wechselwirkung zwischen unpolaren Methanmolekülen
Wasserstoffbrückenbindungen stärkste elektrostatische Wechselwirkung zwischen Molekülen Wechselwirkung zwischen polaren Wassermolekülen

Wie erkenne ich die Stärke zwischenmolekularer Kräfte? Die Stärke von inter- oder zwischenmolekularen Kräften wird durch die Molekülgröße und den Molekülabstand bestimmt. Je größer Moleküle sind, desto mehr Elektronen besitzen sie und desto stärker ist ihre Anziehungskraft untereinander. Der zweite Aspekt ist der Abstand zwischen den Molekülen. Intermolekulare Kräfte in Feststoffen sind stärker als in Flüssigkeiten oder Gasen, da sich die Moleküle viel näher beieinander befinden. In Gasen sind die Moleküle weiter voneinander entfernt und zeigen daher nur eine schwache Anziehungskraft.

Was sind zwischenmolekulare Kräfte einfach erklärt? Aggregatzustände: zwischenmolekulare Kräfte Arbeitsblatt

Zwischenmolekulare Kräfte – Beispiele

Anziehung zwischen Iodmolekülen: Iod ist bei Raumtemperatur fest. Zwischen zwei Atomen eines Iodmoleküls besteht eine starke kovalente Bindung. Die intermolekularen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Iodmolekülen sind dagegen nur schwach. Wird festem Iod Energie zugeführt, ändert sich sein Aggregatzustand. Die intermolekularen Kräfte zwischen den Iodmolekülen werden überwunden und die Moleküle verteilen sich. Iod ist nun nicht mehr fest, sondern gasförmig.

Anziehung von Molekülen verschiedener Größe: Iodmoleküle sind größer als Chlormoleküle. Daher haben sie mehr Elektronen und ihre intermolekularen Kräfte sind stärker. Bei Raumtemperatur ist Iod fest und Chlor gasförmig. Kunststoffe, wie Polyethylen, sind bei Raumtemperatur fest. Sie haben Tausende Elektronen und dementsprechend starke Anziehungskräfte. Um ihre Moleküle aufzubrechen, wird viel Energie benötigt.

Änderung des Aggregatzustands: Intermolekulare Kräfte in Flüssigkeiten sind stärker als die in Gasen. Die Moleküle im Wasser sind viel näher beieinander als die Moleküle im Wasserdampf. Die Anziehungskräfte zwischen den Gasmolekülen sind also viel schwächer. Hier spielt der Abstand zwischen den Molekülen eine große Rolle. Wenn man beispielsweise in einem Teekessel Wasser kocht, also die Siedetemperatur erreicht, werden die zwischenmolekularen Kräfte zwischen den Wassermolekülen überwunden und es entsteht Wasserdampf.

Was sind intermolekulare Kräfte? Übersicht Wasserstoffbrückenbindung

Zwischenmolekulare Kräfte – Zusammenfassung

Inter- oder zwischenmolekulare Kräfte beschreiben die Bindungen zwischen den Molekülen untereinander. Sie sind abhängig von der Molekülgröße und dem Abstand der einzelnen Moleküle. Je größer ein Molekül ist, desto mehr Elektronen besitzt es und umso stärker ist seine Anziehungskraft. Die intermolekularen Kräfte sind für die verschiedenen Aggregatzustände verantwortlich.

Auch zum Thema Inter- oder zwischenmolekulare Kräfte habe wir einige interaktive Übungen und Arbeitsblätter vorbereitet. Du kannst dein neu gewonnenes Wissen also direkt testen. Viel Spaß!

Transkript Intermolekulare Kräfte

Alle Stoffe bestehen aus Teilchen, die viel zu klein sind, um sie mit dem bloßen Auge zu sehen. Diese Teilchen sind ständig in Bewegung und ziehen sich gegenseitig an. Die Anziehungskräfte zwischen Molekülen werden intermolekulare Kräfte genannt. Sie bestimmen, ob ein Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist. Im Gegensatz zu den kovalenten Bindungen innerhalb der Moleküle sind intermolekulare Kräfte viel schwächere Anziehungskräfte. In diesem Iod-Molekül besteht eine starke kovalente Bindung zwischen den beiden Iod-Atomen. Aber zwischen diesen Iod-Molekülen bestehen viel schwächere intermolekulare Kräfte. Diese intermolekularen Kräfte werden überwunden, wenn ein Stoff seinen Aggregatzustand ändert. Wenn festem Iod Energie zugeführt wird, können die intermolekularen Kräfte zwischen den Molekülen überwunden werden. Die Iod Moleküle verteilen sich und das Iod wird gasförmig. Es gibt zwei Faktoren, die die Stärke von zwischenmolekularen Kräften beeinflussen. Je größer Moleküle sind, desto stärker ist die Anziehungskraft zwischen den Molekülen. Dies liegt daran, dass größere Moleküle mehr Elektronen besitzen. Iod-Moleküle haben mehr Elektronen als Chlor-Moleküle. Die intermolekularen Kräfte von Iod sind stärker. Deshalb ist Iod bei Zimmertemperatur ein Feststoff, Chlor ein Gas. Große Polymere, wie Polyethylen, haben Tausende Elektronen. Deshalb wird viel Energie benötigt, um diese Moleküle aufzubrechen. Deshalb sind Kunststoffe bei Raumtemperatur fest. Der zweite wichtige Faktor der Stärke intermolekularer Kräfte ist der Abstand zwischen den Molekülen. Intermolekulare Kräfte in Feststoffen sind wesentlich stärker als in Flüssigkeiten, da sich die Moleküle viel näher beieinander befinden. In Gasen sind die Moleküle sehr weit voneinander entfernt. Die intermolekularen Kräfte sind sehr schwach. Wenn man also in einem Teekessel Wasser kocht, werden die intermolekularen Kräfte zwischen den Wassermolekülen überwunden und es entsteht Wasserdampf.

Intermolekulare Kräfte Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Intermolekulare Kräfte kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Wirkungsorte der intermolekularen Kräfte.

    Tipps

    Was waren die Bedeutungen der Worte inter und intra?

    Feste Butter besteht nicht nur aus einem Fett, sondern aus vielen verschiedenen Fetten. Darunter ist auch Ölsäure, welche eigentlich eine Flüssigkeit ist.

    Der feste Zustand von Butter ist den intermolekularen Kräften zuzuschreiben.

    Lösung

    Dass ein Stoff wie Wasser als ein Feststoff in Form von Eis vorliegen kann, liegt an den starken intermolekularen Kräften, welche zwischen den einzelnen Wassermolekülen wirken.

    Nicht jeder Stoff besteht jedoch aus nur einer Art von Molekülen. Die Butter, welche wir zum Essen verwenden, besteht aus mehreren unterschiedlichen Molekülen.

    Darunter gibt es einige die flüssig sind, andere wiederum sind Feststoffe. Dennoch kennen wir die Butter als eine einheitliche, feste Masse. Dies liegt daran, dass auch zwischen den verschiedenen Molekülen intermolekulare Kräfte wirken können.

  • Vervollständige den Lückentext mit den angegebenen Fachbegriffen.

    Tipps

    Intermolekulare Kräfte lassen sich teilweise bereits schon durch geringe Wärmezufuhr überwinden.

    Es wirken sowohl Kräfte zwischen den Molekülen als auch innerhalb der Moleküle.

    Die Kräfte zwischen den Molekülen sind dafür verantwortlich, ob ein Stoff als Feststoff, als Flüssigkeit oder als Gas vorliegt.

    Lösung

    Intermolekulare Kräfte wirken zwischen den Molekülen, während die intramolekularen Kräfte die einzelnen Atome innerhalb eines Moleküls zusammenhalten.

    Die intermolekularen Kräfte sind zudem für den Aggregatzustand eines Stoffes verantwortlich. Sind diese Kräfte zwischen den Teilchen sehr stark, so liegt der Stoff als Feststoff vor. Sind die Kräfte jedoch nur sehr schwach, so liegt der Stoff als Gas vor. Die Kraft, welche die Moleküle untereinander zusammen hält, ist jedoch deutlich schwächer als die Kraft, die die Atome innerhalb eines Moleküls zusammenhält.

  • Benenne die Bindungen am Beispiel des Wassers und ordne den Bindungstyp ein.

    Tipps

    Der ICE (Intercity-Express) der Bahn fährt hauptsächlich lange Strecken um somit größere, weit entfernte Städte zu verbinden.

    Der Regionalexpress hingegen ist für kurze Strecken innerhalb eines kleinen Gebietes zuständig.

    Viele Länder handeln international über weite Strecken mit anderen Ländern.

    Zwischen Wassermolekülen können sehr starke Wasserstoffbrückenbindungen ausgebildet werden.

    Lösung

    Die intermolekularen Kräfte wirken zwischen den Molekülen. Der Intercity-Express der Bahn ist ebenfalls eine Verbindung zwischen verschiedenen Städten.

    Intramolekulare Kräfte hingegen wirken innerhalb eines Moleküls zwischen den einzelnen Atomen.

  • Ordne den Eigenschaften die verantwortlichen Kräfte zu.

    Tipps

    Intramolekulare Bindungen sind deutlich kürzer als intermolekulare Bindungen

    Durch Wärmezufuhr kann der Aggregatzustand eines Stoffes geändert werden.

    Lösung

    Die schwachen, intermolekularen Kräfte sind verantwortlich für den Aggregatzustand eines Stoffes. Durch Wärmezufuhr können die intermolekularen Kräfte aufgebrochen werden, sodass aus einer Flüssigkeit ein Gas entsteht. Die intramolekularen Kräfte sind deutlich stärker, wirken hingegen aber nur auf einer sehr geringen Entfernung.

  • Ordne den Beschreibungen einen Aggregatzustand zu.

    Tipps

    Wasser liegt bei Raumtemperatur als Flüssigkeit vor, Sauerstoff bei Raumtemperatur hingegen ist gasförmig.

    Intermolekulare Bindungen können durch Erhitzen aufgebrochen werden.

    Lösung

    Innerhalb eines Feststoffes, wie z. B. in einem Eiswürfel in der Gefriertruhe, sind die einzelnen Wassermoleküle sehr dicht gepackt und haben alle den gleichen Abstand zueinander. Der geringe Abstand zwischen den Molekülen in dem Eiswürfel kommt daher, dass die intermolekularen Kräfte zwischen Wassermolekülen sehr stark sind und man somit sehr viel Kraft benötigt, um das Eis zu zerschlagen.

    Die Luft die sich ebenfalls in der Gefriertruhe befindet und die gleiche Temperatur besitzt wie das Eis, besteht aus einzelnen Molekülen die sich jedoch frei bewegen können und nicht einen festen Abstand zu dem anderen Molekülen aufweisen. Diese freie Bewegung ist nur möglich, wenn die Kräfte zwischen den Molekülen in der Luft nicht zu stark sind.

    Die intramolekularen Kräfte, welche die Atome innerhalb eines Moleküls zusammenhalten, haben hingegen keinen Einfluss auf den Aggregatzustand eines Stoffes.

  • Beurteile die Hypothese.

    Tipps

    Wenn im Labor neue Moleküle hergestellt werden, ordnen sich die Atome innerhalb eines Moleküls neu an beziehungsweise häufig kommen auch neue Atome von außerhalb hinzu.

    Sauerstoff besteht aus zwei Sauerstoffatomen, die durch intramolekulare Kräfte zusammengehalten werden. In einem Wassermolekül hingegen befindet sich nur ein einziges Sauerstoffatom

    Lösung

    Reagieren Wasserstoffmoleküle mit Sauerstoffmolekülen miteinander zu Wasser, so passiert während der Reaktion viel mehr als von außen sichtbar ist.

    Die zwei Wasserstofftome in einem Wasserstoffmolekül lösen sich voneinander. Das Gleiche gilt auch für die Sauerstoffatome in den Sauerstoffmolekülen.

    Die einzelnen Atome ordnen sich dann zu einem neuen Molekül, einem Wassermolekül, zusammen. Dieses besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom zwischen den Wasserstoffatomen.

    Damit diese Reaktion also stattfinden kann, müssen die intramolekularen Bindungen gebrochen werden.

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