Определение на лондонските дисперсионни сили

Силата за дисперсия в Лондон е слаба междумолекулна сила между двама атома или молекули в непосредствена близост един до друг. Силата е квантова сила, генерирана от електрон отблъскване между електронни облаци на два атома или молекули, когато се приближават една до друга.

Силата на дисперсия в Лондон е най-слабата от сили на дер дер Ваалс и е силата, която причинява неполярен атоми или молекули до конденз в течности или твърда храна като температура се понижава. Въпреки че е слаб, от трите сили на ван дер Ваал (ориентация, индукция и дисперсия), дисперсионните сили обикновено са доминиращи. Изключението е за малки, лесно поляризирани молекули, като например водни молекули.

Силата получава името си, защото Фриц Лондон първи обясни как благородните газови атоми могат да бъдат привлечени един към друг през 1930 г. Обяснението му се основаваше на теорията за смущения от втория ред. Силите в Лондон (LDF) са известни също като дисперсионни сили, моментални диполни сили или индуцирани диполни сили. Силите за разпръскване в Лондон понякога могат свободно да се наричат ​​сили на ван дер Ваалс.

Когато мислите за електрони около атом, вероятно представяте малки движещи се точки, разположени еднакво около атомното ядро. Електроните обаче винаги са в движение и понякога има повече от едната страна на атома, отколкото от другата. Това се случва около всеки атом, но е по-ясно изразено в съединенията, защото електроните усещат привлекателното дърпане на протоните на съседни атоми. Електроните от два атома могат да бъдат подредени така, че да произвеждат временни (мигновени) електрически диполи. Въпреки че поляризацията е временна, достатъчно е да повлияе на начина, по който атомите и молекулите взаимодействат помежду си. През индуктивен ефект, или -I ефект, възниква постоянно състояние на поляризация.

Силите на дисперсия възникват между всички атоми и молекули, независимо дали са полярни или неполярни. Силите влизат в игра, когато молекулите са много близо една до друга. Силите на дисперсията в Лондон обаче обикновено са по-силни между лесно поляризираните молекули и по-слаби между молекулите, които не са лесно поляризирани.

Големината на силата е свързана с размера на молекулата. Силите на дисперсия са по-силни за по-големи и по-тежки атоми и молекули, отколкото за по-малки и по-леки. Това е така, защото валентни електрони са по-далеч от ядрото в големи атоми / молекули, отколкото в малки, така че те не са толкова плътно свързани с протоните.

Формата или конформацията на молекулата влияе върху нейната поляризируемост. Това е като монтиране на блокове или играене на Tetris, видео игра, представена за първи път през 1984 г., която включва съвпадение на плочки. Някои форми естествено ще се подредят по-добре от други.

Поляризуемостта влияе върху това колко лесно атомите и молекулите образуват връзки помежду си, така че влияе и на свойства като точка на топене и точка на кипене. Например, ако имате предвид Cl₂ (хлор) и Br2 (бром), може да очаквате двете съединения да се държат по подобен начин, защото и двете са халогени. И все пак хлорът е газ при стайна температура, докато бромът е течност. Това е така, защото силите на дисперсия в Лондон между по-големите бромови атоми ги приближават достатъчно близо за да се образува течност, докато по-малките атоми на хлор имат достатъчно енергия, за да може молекулата да остане газообразно.