Keesom-Kraft

van-der-Waals-Wechselwirkungen

Die Keesom-Wechselwirkung gehört zu den van-der-Waals-Wechselwirkungen.

Grundsätzlich kann man drei Typen der van-der-Waals-Wechselwirkungen beobachten.

1. Anziehung permanenter Dipol - permanenter Dipol (Keesom-Wechselwirkung, 2-25 kJ/mol)
2. Anziehung permanenter Dipol - polarisierbares Teilchen (Debye-Wechselwirkung, 2-10 kJ/mol)
3. Anziehung polarisierbares Teilchen - polarisierbares Teilchen (London-Wechselwirkung, 0,1-40 kJ/mol)

Als Keesom-Kräfte werden die Anziehungskräfte zwischen permanenten Dipolen wie zum Beispiel Aceton- oder Wasser-Molekülen bezeichnet.

In älteren Büchern wird die Keesom-Kraft meistens als Dipol-Dipol-Kraft bezeichnet, auch in der Wikipedia ist das der Fall.

Dipol-Dipol-Wechselwirkung zwischen zwei permanenten Aceton-Dipolen
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: Public domain

Hier sehen wir zwei Aceton-Moleküle, die sich so ausgerichtet haben, dass sie sich gegenseitig anziehen - über die Keesom-Kraft.

Neben der Keesom-Kraft wirken aber auch die beiden anderen Komponenten der van-der-Waals-Kraft bei dieser zwischenmolekularen Anziehungskraft mit, vor allem die London-Kraft hat einen wichtigen Einfluss.

Faktoren, von denen die Keesom-Kraft abhängt

Die Stärke der Dipol-Dipol-Wechselwirkung hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab: Der Stärke der Dipole und dem Abstand zwischen den Molekülen.

Die Energie einer Keesom-Wechselwirkung lässt sich nach folgender Formel berechnen:

$E = -\frac{2 \cdot \mu_1^2 \cdot \mu_2^2}{3 \cdot k_B \cdot T \cdot r^6}$

Dabei sind $\mu_1, mu_2$ die Dipolmomente der Moleküle in Debye, $r$ der Abstand zwischen den Molekülen und $T$ die absolute Temperatur in Kelvin. $k_B$ ist die Boltzmann-Konstante (1,38 * 10^-23 J/K).