Interacción ion-dipolo - interacción entre un ion y una molécula con un momento dipolar constante o inducido [1] .
La interacción ion-dipolo, así como la interacción de van der Waals (dipolo-dipolo), se refiere a enlaces débiles no covalentes. Se debe a la interacción entre iones y grupos polares de moléculas (o fluctuaciones en su densidad electrónica). La energía del enlace ion-dipolo es 50-200 kJ/mol [1] .
Se pueden distinguir dos tipos principales de interacciones ion-dipolo.
1. Interacción de orientación (ion-dipolo permanente). El potencial de interacción ion-dipolo ( U ) es anisotrópico, es decir, depende de la orientación del dipolo permanente, pero para cualquier orientación fija, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia ( r ) y directamente proporcional a la carga del ion y al dipolo molecular. momento ( p ):
Con una rotación casi libre del dipolo, por ejemplo, en líquidos (en adelante, con la energía de rotación térmica superando significativamente la electrostática), resulta inversamente proporcional a la cuarta potencia de la distancia y la temperatura ( T ) y directamente proporcional a los cuadrados de la carga y el momento dipolar:
2. Interacción inductiva (dipolo inducido por iones). El momento dipolar inducido (inductivo) que surge de la polarización de una molécula por un campo externo, en este caso, por el campo de un ion, tiene una orientación constante con respecto al ion. Es proporcional a la carga del ion y la polarizabilidad de la molécula e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, lo que conduce a un potencial de interacción que es inversamente proporcional, como en el caso de un momento dipolar permanente, a la cuarta potencia. de la distancia y directamente proporcional al cuadrado de la carga y polarizabilidad de la molécula:
Como en el caso de otras interacciones intermoleculares , la interacción de la carga iónica con momentos multipolares mayores es posible, sin embargo, suele ser más débil e inversamente proporcional a potencias de distancia mayores, es decir, de mucho más corto alcance [1] .