A sok részecskéből felépített rendszereket anyagi halmazoknak nevezzük. Az anyag (halmaz) tulajdonságainak megismeréséhez nem elegendő egyetlen részecske szerkezetét, jellemzőit tudnunk, hanem nagyon sok részecskét kell a köztük lévő kölcsönhatásokkal együtt vizsgálnunk.

Az anyagi halmazok tulajdonságait az alkotó részecskék szerkezete és tulajdonságai, illetve a közöttük fellépő kölcsönhatások határozzák meg. Az anyagi halmazokban a részecskék közötti kölcsönhatást a kémiai kötések biztosítják.

 

Másodrendű kötések

Az anyagok kémiai és fizikai tulajdonságait az elsőrendű (kovalens, ionos, fémes) kötéseken kívül a molekulák között fellépő lényegesen gyengébb másodrendű kötések is befolyásolják.

Dipólus-dipólus kölcsönhatás: Dipólusos molekulák között jön létre. Az ellentétes pólusok közötti vonzás tartja össze a molekulákat. Ek = 0,8-12 kJ/mol.

Diszperziós kölcsönhatás: Apoláris molekulák között csak diszperziós kötés lehetséges. A leggyengébb másodrendű kötés. A diszperziós kötés annál erősebb, minél jobban deformálható a molekula külső atomjainak elektronfelhője. Ek = 0,8 kJ/mol alatt.

Hidrogénkötés: A legerősebb másodrendű kötés. Mikor egy hidrogénatom létesít kötést két másik atom között, hidrogénkötésnek nevezzük. Hidrogénkötés olyan molekulák között alakul ki, amelyek a hidrogénatomon kívül nagy elektronegativitású atomokat tartalmaznak, s amely atomokhoz nemkötő elektronpár is tartozik. A hidrogénkötés jelentősége rendkívül nagy, mert nemcsak a víz, hanem számos, biológiailag fontos vegyület (fehérjék, zsírok, szénhidrátok) tulajdonságait is befolyásolja. Ek = 8-40 kJ/mol.