“ਬਰਫ ਦਾ ਟੁਕੜਾ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਧਰਤੀ ਮਾਤਾ ‘ਤੇ ਆਪਣੀ ਪਰਾਂ ਵਰਗੀ ਪਕੜ ਨੂੰ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਰੱਖਦਾ, ਜਦੋਂ ਸੂਰਜ ਵਾਪਸ ਆਉਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਭਾਫਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੋਂ ਇਹ ਆਇਆ ਸੀ, ਜਾਂ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਜੋ ਚੱਟਾਨੀ ਢਲਾਨ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ।”

ਰੌਡ ਓ’ ਕੌਨਰ

ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਪਿਛਲੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਵਿੱਚ ਅਸੀਂ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਇੱਕ ਕਣ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਗੁਣਾਂ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਆਕਾਰ, ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਰਜ ਘਣਤਾ, ਅਣੂ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਤਾ, ਆਦਿ। ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀਆਂ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਗੋਚਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨਾਲ ਅਸੀਂ ਜਾਣੂ ਹਾਂ, ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਬਲਕ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਭਾਵ, ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂਆਂ, ਆਇਨਾਂ ਜਾਂ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਸੰਗ੍ਰਹਿ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਗੁਣ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਤਰਲ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਅਣੂ ਉਬਲਦਾ ਨਹੀਂ ਹੈ ਪਰ ਬਲਕ ਉਬਲਦਾ ਹੈ। ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਸੰਗ੍ਰਹਿ ਵਿੱਚ ਭਿੱਜਣ ਦੇ ਗੁਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ; ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਅਣੂ ਭਿੱਜਦੇ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਪਾਣੀ ਬਰਫ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਠੋਸ ਹੈ; ਇਹ ਤਰਲ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ; ਜਾਂ ਇਹ ਗੈਸੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੀ ਭਾਫ ਜਾਂ ਸਟੀਮ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਬਰਫ, ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਭਾਫ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ ਬਹੁਤ ਵੱਖਰੇ ਹਨ। ਪਾਣੀ ਦੀਆਂ ਤਿੰਨਾਂ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਬਣਾਵਟ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਭਾਵ, $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$। ਪਾਣੀ ਦੀਆਂ ਤਿੰਨਾਂ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਉਸ ਤਰੀਕੇ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂ ਇਕੱਠੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹੀ ਗੱਲ ਹੋਰ ਪਦਾਰਥਾਂ ਲਈ ਵੀ ਸੱਚ ਹੈ।

ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣ ਇਸਦੀ ਭੌਤਿਕ ਅਵਸਥਾ ਬਦਲਣ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦੇ; ਪਰ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਦਰ ਭੌਤਿਕ ਅਵਸਥਾ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕਈ ਵਾਰ ਗਣਨਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਡੇਟਾ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਦੇ ਸਮੇਂ ਸਾਨੂੰ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਦਾ ਗਿਆਨ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਲਈ ਉਨ੍ਹਾਂ ਭੌਤਿਕ ਨਿਯਮਾਂ ਨੂੰ ਜਾਣਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਇਕਾਈ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਪਦਾਰਥ ਦੀਆਂ ਇਨ੍ਹਾਂ ਤਿੰਨ ਭੌਤਿਕ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਬਾਰੇ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਤਰਲ ਅਤੇ ਗੈਸੀ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਬਾਰੇ ਹੋਰ ਸਿੱਖਾਂਗੇ। ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਨ ਲਈ, ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲਾਂ, ਅਣੂਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ‘ਤੇ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਨ੍ਹਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਤੁਲਨ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।

5.1 ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲ

ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਕਰ ਰਹੇ ਕਣਾਂ (ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਅਣੂਆਂ) ਵਿਚਕਾਰ ਆਕਰਸ਼ਣ ਅਤੇ ਵਿਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਬਲ ਹਨ। ਇਸ ਸ਼ਬਦ ਵਿੱਚ ਉਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਬਲ ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਹਨ ਜੋ ਦੋ ਵਿਰੋਧੀ ਚਾਰਜ ਵਾਲੇ ਆਇਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਕਿਸੇ ਅਣੂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਰੱਖਦੇ ਹਨ, ਭਾਵ, ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧਨ।

ਆਕਰਸ਼ਕ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲਾਂ ਨੂੰ ਵੈਨ ਡਰ ਵਾਲਸ ਬਲਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਡੱਚ ਵਿਗਿਆਨੀ ਜੋਹਾਨੇਸ ਵੈਨ ਡਰ ਵਾਲਸ (1837-1923) ਦੇ ਸਨਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਜਿਸਨੇ ਇਨ੍ਹਾਂ ਬਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਆਦਰਸ਼ ਵਿਵਹਾਰ ਤੋਂ ਅਸਲ ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਵਿਚਲਨ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕੀਤੀ। ਅਸੀਂ ਇਸ ਬਾਰੇ ਇਸ ਇਕਾਈ ਵਿੱਚ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਸਿੱਖਾਂਗੇ। ਵੈਨ ਡਰ ਵਾਲਸ ਬਲ ਪਰਿਮਾਣ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਭਿੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਪਰਕੀਰਣ ਬਲ ਜਾਂ ਲੰਡਨ ਬਲ, ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਬਲ, ਅਤੇ ਡਾਈਪੋਲ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਡਾਈਪੋਲ ਬਲ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਤਾਕਤਵਰ ਕਿਸਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਹੈ। ਕੇਵਲ ਕੁਝ ਤੱਤ ਹੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਭਾਗ ਲੈ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਇੱਕ ਵੱਖਰੀ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਜੋਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਇਸ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਬਾਰੇ ਇਕਾਈ 4 ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਸਿੱਖ ਲਿਆ ਹੈ।

ਇਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ, ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਆਇਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿਚਕਾਰ ਆਕਰਸ਼ਕ ਬਲਾਂ ਨੂੰ ਆਇਨ-ਡਾਈਪੋਲ ਬਲਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਵੈਨ ਡਰ ਵਾਲਸ ਬਲ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਵੈਨ ਡਰ ਵਾਲਸ ਬਲਾਂ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖਾਂਗੇ।

5.1.1 ਪਰਕੀਰਣ ਬਲ ਜਾਂ ਲੰਡਨ ਬਲ

ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਧਰੁਵੀ ਅਣੂ ਬਿਜਲਈ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਮਮਿਤੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਕੋਈ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਕਿਉਂਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਰਜ ਬੱਦਲ ਸਮਮਿਤੀ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪਰ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਅਜਿਹੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਛਿਣ-ਭਰ ਲਈ ਵਿਕਸਿਤ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਅਨੁਸਾਰ ਸਮਝਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਮੰਨ ਲਓ ਕਿ ਸਾਡੇ ਕੋਲ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਦੋ ਪਰਮਾਣੂ ‘$A$’ ਅਤੇ ‘$B$’ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 5.1a)। ਇਹ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ

ਕਿ ਛਿਣ-ਭਰ ਲਈ ਇੱਕ ਪਰਮਾਣੂ, ਮੰਨ ਲਓ ‘$A$’, ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਰਜ ਵੰਡ ਅਸਮਮਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਭਾਵ, ਚਾਰਜ ਬੱਦਲ ਇੱਕ ਪਾਸੇ ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ $5.1 \mathrm{~b}$ ਅਤੇ c)। ਇਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪਰਮਾਣੂ ‘A’ ‘ਤੇ ਬਹੁਤ ਥੋੜੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਤਤਕਾਲ ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਤਤਕਾਲ ਜਾਂ ਅਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਦੂਜੇ ਪਰਮਾਣੂ ‘$\mathrm{B}$’ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਵਿਗਾੜਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇਸਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪਰਮਾਣੂ ‘B’ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਪਰਮਾਣੂ ‘$\mathrm{A}$’ ਅਤੇ ‘$\mathrm{B}$’ ਦੇ ਅਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਆਕਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਅਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਆਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਇਸ ਬਲ ਨੂੰ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਜਰਮਨ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਫ੍ਰਿਟਜ਼ ਲੰਡਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਇਸ ਕਾਰਨ ਦੋ ਅਸਥਾਈ

ਡਾਈਪੋਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਆਕਰਸ਼ਣ ਦੇ ਬਲ ਨੂੰ ਲੰਡਨ ਬਲ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਬਲ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਨਾਮ ਪਰਕੀਰਣ ਬਲ ਹੈ। ਇਹ ਬਲ ਹਮੇਸ਼ਾ ਆਕਰਸ਼ਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ ਦੋ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਕਰ ਰਹੇ ਕਣਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦੇ ਛੇਵੇਂ ਘਾਤ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਭਾਵ, $1 / r^{6}$ ਜਿੱਥੇ $r$ ਦੋ ਕਣਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ)। ਇਹ ਬਲ ਸਿਰਫ਼ ਛੋਟੀਆਂ ਦੂਰੀਆਂ ‘ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ (500 pm ਤੋਂ ਘੱਟ) ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਕਣ ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਯੋਗਤਾ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।

5.1.2 ਡਾਈਪੋਲ - ਡਾਈਪੋਲ ਬਲ

ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਬਲ ਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਰੱਖਣ ਵਾਲੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਾਰਜ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਡਾਈਪੋਲਾਂ ਦੇ ਸਿਰੇ “ਆਂਸ਼ਿਕ ਚਾਰਜ” ਰੱਖਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਚਾਰਜ ਯੂਨਾਨੀ ਅੱਖਰ ਡੈਲਟਾ ($\delta$) ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਆਂਸ਼ਿਕ ਚਾਰਜ ਹਮੇਸ਼ਾ ਯੂਨਿਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਰਜ $\left(1.610^{-19} \mathrm{C}\right)$ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਧਰੁਵੀ ਅਣੂ ਆਸ-ਪਾਸ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 5.2 (a) ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੇ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਬੱਦਲ ਵੰਡ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਚਿੱਤਰ 5.2 (b) ਦੋ $\mathrm{HCl}$ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਲੰਡਨ ਬਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੈ ਪਰ ਆਇਨ-ਆਇਨ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਨਾਲੋਂ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਆਂਸ਼ਿਕ ਚਾਰਜ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਆਕਰਸ਼ਕ ਬਲ ਡਾਈਪੋਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਵਧਣ ਨਾਲ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਪਰੋਕਤ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਥੇ ਵੀ, ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਥਿਰ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਠੋਸਾਂ ਵਿੱਚ) ਵਿਚਕਾਰ ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ $1 / r^{3}$ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਘੁੰਮਣ ਵਾਲੇ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ

$1 / r^{6}$ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ $r$ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ। ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਧਰੁਵੀ ਅਣੂ ਲੰਡਨ ਬਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੀ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੰਚਿਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲਾਂ ਦਾ ਕੁੱਲ ਜੋੜ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

5.1.3 ਡਾਈਪੋਲ–ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਡਾਈਪੋਲ ਬਲ

ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਆਕਰਸ਼ਕ ਬਲ ਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਵਾਲੇ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ ਅਤੇ ਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਰਹਿਤ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਾਰਜ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਧਰੁਵੀ ਅਣੂ ਦਾ ਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਇਸਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਬੱਦਲ ਨੂੰ ਵਿਗਾੜ ਕੇ (ਚਿੱਤਰ 5.3) ਬਿਜਲਈ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਨਿਰਪੱਖ ਅਣੂ ‘ਤੇ ਡਾਈਪੋਲ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੂਜੇ ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿਕਸਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ $1 / r^{6}$ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿੱਥੇ $r$ ਦੋ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ। ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਸਥਾਈ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਅਤੇ ਬਿਜਲਈ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਨਿਰਪੱਖ ਅਣੂ ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਯੋਗਤਾ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਇਕਾਈ 4 ਵਿੱਚ ਸਿੱਖ ਚੁੱਕੇ ਹਾਂ ਕਿ ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਧਰੁਵੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਯੋਗਤਾ ਆਕਰਸ਼ਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪਰਕੀਰਣ ਬਲਾਂ ਅਤੇ ਡਾਈਪੋਲ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਸੰਚਿਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮੌਜੂਦ ਹੈ।

5.1.4 ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਭਾਗ (5.1) ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ; ਇਹ ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕੇਸ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਇਸ ਬਾਰੇ ਇਕਾਈ 4 ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਸਿੱਖ ਲਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਉਨ੍ਹਾਂ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਧਰੁਵੀ $\mathrm{N}-\mathrm{H}, \mathrm{O}-\mathrm{H}$ ਜਾਂ $\mathrm{H}-\mathrm{F}$ ਬੰਧਨ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਨੂੰ N, O ਅਤੇ F ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਪਰ Cl ਵਰਗੀਆਂ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਵੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਵਿੱਚ ਭਾਗ ਲੈ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਦੀ ਊਰਜਾ 10 ਤੋਂ 100 $\mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਬਦਲਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਊਰਜਾ ਦੀ ਕਾਫ਼ੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਤਰਾ ਹੈ; ਇਸ ਲਈ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਯੌਗਿਕਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਬਲ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਤੇ ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਦੀ ਤਾਕਤ ਇੱਕ ਅਣੂ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨੈਗੇਟਿਵ ਪਰਮਾਣੂ ਦੇ ਇਕੱਲੇ-ਜੋੜਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਾਂ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਅਣੂ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਮਾਣੂ ਵਿਚਕਾਰ ਕੂਲੰਬਿਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

$$ \stackrel{\delta+}{\mathrm{H}}-\stackrel{\delta-}{\mathrm{F}} \cdots \stackrel{\delta+}{\mathrm{H}}-\stackrel{\delta-}{\mathrm{F}} $$

ਹੁਣ ਤੱਕ ਚਰਚਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲ ਸਾਰੇ ਆਕਰਸ਼ਕ ਹਨ। ਅਣੂ ਵੀ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ‘ਤੇ ਵਿਕਰਸ਼ਕ ਬਲ ਲਗਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਦੋ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਲਿਆਂਦਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਬੱਦਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਕਰਸ਼ਣ ਅਤੇ ਦੋ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਨਾਭਿਕਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਕਰਸ਼ਣ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਰਸ਼ਣ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵੱਧਦੀ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਦੂਰੀ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹੀ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਤਰਲ ਅਤੇ ਠੋਸ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਅਣੂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਨੇੜੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ; ਇਸ ਲਈ ਉਹ ਹੋਰ ਸੰਕੁਚਨ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਕਰਦੇ ਹਨ; ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਿਕਰਸ਼ਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੋਵੇਗਾ।

5.2 ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ

ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਕਿਸੇ ਸਰੀਰ ਦੀ ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਇਸਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਜਾਂ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਸਿੱਧਾ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ। ਇਹ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਔਸਤ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਣਾਂ ਦੀ ਹਰਕਤ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਕਣਾਂ ਦੀ ਇਸ ਹਰਕਤ ਨੂੰ ਥਰਮਲ ਗਤੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

5.3 ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲ ਬਨਾਮ ਥਰਮਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ

ਅਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਸਿੱਖ ਚੁੱਕੇ ਹਾਂ ਕਿ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਰੱਖਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ ਪਰ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਰੱਖਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਪਦਾਰਥ ਦੀਆਂ ਤਿੰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲਾਂ ਅਤੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਤੁਲਨ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹਨ।

ਜਦੋਂ ਅਣੂਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਬਹੁਤ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਅਣੂ ਤਰਲ ਜਾਂ ਠੋਸ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇਕੱਠੇ ਨਹੀਂ ਚਿੰਬੜਦੇ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਤਾਪਮਾਨ ਘਟਾ ਕੇ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਨਹੀਂ ਜਾਂਦਾ। ਗੈਸਾਂ ਸਿਰਫ਼ ਸੰਕੁਚਨ ‘ਤੇ ਤਰਲ ਨਹੀਂ ਬਣਦੀਆਂ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਅਣੂ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਬਹੁਤ ਨੇੜੇ ਆ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਬਲ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਾਰਜ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਘਟਾ ਕੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਤਰਲ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਤਿੰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਅਣੂਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਊਰਜਾ ਦੀ ਪ੍ਰਧਾਨਤਾ ਹੇਠਾਂ ਦਰਸਾਈ ਗਈ ਹੈ:

ਅਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹ