Definizione della forza di dispersione di Londra

La forza di dispersione di Londra è una forza intermolecolare debole tra due atomi o molecole in stretta vicinanza. La forza è una forza quantica generata dalla repulsione elettronica tra le nuvole di elettroni di due atomi o molecole mentre si avvicinano.

La forza di dispersione di Londra è la più debole delle forze di van der Waals ed è la forza che fa condensare atomi o molecole non polari in liquidi o solidi quando la temperatura viene abbassata. Anche se è debole, delle tre forze di van der Waals (orientamento, induzione e dispersione), le forze di dispersione sono generalmente dominanti. L'eccezione è per le molecole piccole e prontamente polarizzate, come le molecole d'acqua.

La forza prende il nome perché Fritz London spiegò per la prima volta come gli atomi di gas nobili potessero essere attratti l'uno dall'altro nel 1930. La sua spiegazione si basava sulla teoria delle perturbazioni di secondo ordine. Le forze di Londra (LDF) sono anche conosciute come forze di dispersione, forze di dipolo istantanee o forze di dipolo indotte. Le forze di dispersione di Londra possono a volte essere chiamate vagamente forze di van der Waals.

Cause delle forze di dispersione di Londra

Quando si pensa agli elettroni attorno a un atomo, probabilmente si immaginano minuscoli punti mobili, distanziati equamente attorno al nucleo atomico. Tuttavia, gli elettroni sono sempre in movimento, e talvolta ce ne sono più da un lato di un atomo che dall'altro. Ciò accade intorno a qualsiasi atomo, ma è più pronunciato nei composti perché gli elettroni avvertono l'attrattiva attrazione dei protoni degli atomi vicini. Gli elettroni di due atomi possono essere disposti in modo da produrre dipoli elettrici temporanei (istantanei). Anche se la polarizzazione è temporanea, è sufficiente a influenzare il modo in cui atomi e molecole interagiscono tra loro. Attraverso l'effetto induttivo, o -I Effect, si verifica uno stato permanente di polarizzazione.

Fatti della forza di dispersione di Londra

Le forze di dispersione si verificano tra tutti gli atomi e le molecole, indipendentemente dal fatto che siano polari o non polari. Le forze entrano in gioco quando le molecole sono molto vicine tra loro. Tuttavia, le forze di dispersione di Londra sono generalmente più forti tra molecole facilmente polarizzate e più deboli tra molecole che non sono facilmente polarizzate.

L'entità della forza è correlata alla dimensione della molecola. Le forze di dispersione sono più forti per atomi e molecole più grandi e più pesanti che per quelli più piccoli e leggeri. Questo perché gli elettroni di valenza sono più lontani dal nucleo in atomi / molecole grandi rispetto a quelli piccoli, quindi non sono strettamente legati ai protoni.

La forma o la conformazione di una molecola influisce sulla sua polarizzabilità. È come unire i blocchi o giocare a Tetris, un videogioco, introdotto per la prima volta nel 1984, che coinvolge tessere corrispondenti. Alcune forme si allineeranno naturalmente meglio di altre.

Conseguenze delle forze di dispersione di Londra

La polarizzabilità influenza la facilità con cui atomi e molecole formano legami tra loro, quindi influenza anche proprietà come il punto di fusione e il punto di ebollizione. Ad esempio, se si considera Cl₂ (cloro) e Br2 (bromo), ci si potrebbe aspettare che i due composti si comportino in modo simile perché sono entrambi alogeni. Tuttavia, il cloro è un gas a temperatura ambiente, mentre il bromo è un liquido. Questo perché le forze di dispersione di Londra tra gli atomi di bromo più grandi li avvicinano abbastanza da formare un liquido, mentre gli atomi di cloro più piccoli hanno energia sufficiente affinché la molecola rimanga gassosa.