London Dispersion Force Definisjon
Science Photo Library - MEHAU KULYK, Getty Images
London-spredningskraft er en svak intermolekylær kraft mellom to atomer eller molekyler i umiddelbar nærhet til hverandre. Kraften er en kvantekraft generert av elektron frastøtelse mellom elektronskyer av to atomer eller molekyler når de nærmer seg hverandre.
London-spredningsstyrken er den svakeste av de van der Waals styrker og er kraften som forårsaker ikke-polar atomer eller molekyler til kondensere inn i væsker eller faste stoffer som temperatur er senket. Selv om den er svak, av de tre van der Waals-kreftene (orientering, induksjon og dispersjon), er spredningskreftene vanligvis dominerende. Unntaket er for små, lett polariserte molekyler, for eksempel vannmolekyler.
Styrken har fått navnet sitt fordi Fritz London først forklarte hvordan edelgassatomer kunne bli tiltrukket av hverandre i 1930. Hans forklaring var basert på andreordens forstyrrelsesteori. London-krefter (LDF) er også kjent som spredningskrefter, øyeblikkelige dipolkrefter eller induserte dipolkrefter. London-spredningsstyrker kan noen ganger løst refereres til som van der Waals-styrker.
Årsaker til London Dispersion Forces
Når du tenker på elektroner rundt et atom, ser du sannsynligvis for deg ørsmå bevegelige prikker, fordelt likt rundt atomkjernen. Imidlertid er elektroner alltid i bevegelse, og noen ganger er det flere på den ene siden av et atom enn på den andre. Dette skjer rundt ethvert atom, men det er mer uttalt i forbindelser fordi elektroner føler den attraktive dragningen av protonene til naboatomer. Elektronene fra to atomer kan ordnes slik at de produserer midlertidige (momentane) elektriske dipoler. Selv om polarisasjonen er midlertidig, er den nok til å påvirke måten atomer og molekyler samhandler med hverandre. Gjennom induktiv effekt , eller -I Effekt, oppstår en permanent polariseringstilstand.
London Dispersion Force-fakta
Dispersjonskrefter oppstår mellom alle atomer og molekyler, uavhengig av om de er polare eller upolare. Kreftene spiller inn når molekylene er svært nær hverandre. Imidlertid er London-spredningskreftene generelt sterkere mellom lett polariserte molekyler og svakere mellom molekyler som ikke er lett polariserte.
Kraftens størrelse er relatert til størrelsen på molekylet. Dispersjonskrefter er sterkere for større og tyngre atomer og molekyler enn for mindre og lettere. Dette er fordi valenselektroner er lengre unna kjernen i store atomer/molekyler enn i små, så de er ikke like tett bundet til protonene.
Formen eller konformasjonen til et molekyl påvirker polariserbarheten. Det er som å sette sammen blokker eller spille Tetris, et videospill – først introdusert i 1984 – som involverer matchende fliser. Noen former vil naturlig passe bedre enn andre.
Konsekvenser av London Dispersion Forces
Polariserbarheten påvirker hvor lett atomer og molekyler danner bindinger med hverandre, så det påvirker også egenskaper som smeltepunkt og kokepunkt. For eksempel, hvis du vurderer Clto( klor ) og Br2 ( brom ), kan du forvente at de to forbindelsene oppfører seg likt fordi de begge er halogener. Likevel er klor en gass ved romtemperatur, mens brom er en væske. Dette er fordi London-spredningskreftene mellom de større bromatomene bringer dem nær nok til å danne en væske, mens de mindre kloratomene har nok energi til at molekylet forblir gassformig.