Co jsou v chemii, jaké jsou síly v Londýně?

Londýnské síly, známé také jako londýnské disperzní síly, jsou slabé mezimolekulární síly, které přitahují nebo odpuzují atomy nebo molekuly.Jsou pojmenovány po Fritz London, německém fyziku.Tyto interakce přicházejí do hry, když se vytvářejí okamžité dipóly, k čemuž dochází, když se separace pozitivního a negativního náboje napříč molekulou vytvoří hmotnostní pohyb elektronů.Londýnské síly se vyskytují v nepolárních i polárních molekulách a mohou ovlivnit fyzikální stav chemické sloučeniny.

Dipól existuje, když je část molekuly má čistý kladný náboj a další část má čistý negativní náboj.Polární molekuly, jako je voda, mají permanentní dipóly kvůli vlastní nerovnosti v elektronové distribuci napříč jejich strukturami.Okamžité nebo dočasné dipóly se mohou také tvořit v nepolárních molekulách.Tento typ dipólu je vytvořen, když se elektrony shromažďují, vytváří čistý negativní náboj v oblasti větší hustoty elektronů a ponechání uvolněné oblasti s čistým kladným nábojem.

Síly působící mezi molekuly s dipóly jsou společně známé jako van der Waalsovy síly.Londýnské síly jsou typem síly van der Waals.Když se molekuly s okamžitým dipólem přiblíží k sobě, oblasti se navzájem odpuzují oblasti podobného náboje a oblasti opačného náboje se navzájem přitahují.Dočasný dipól jedné molekuly může také utvářet distribuci elektronů jiné molekuly do indukovaného dipólu elektrostatickou silou.

Londýnské síly jsou jediné intermolekulární síly působící mezi molekulami nebo atomy, které jsou nepolární.Chlor, brom a oxid uhličitý jsou všechny příklady molekul, jejichž interakce jsou těmito silami formovány.V polárních molekulách mohou londýnské síly působit kromě jiných sil van der Waals, ale jejich celkový účinek je minimální.

Síla londýnských sil mezi molekulami je určena tvarem a počtem elektronů v každé molekule.Ti s protáhlými tvary mohou zažít větší oddělení náboje a vytvářet silnější londýnské síly.Větší molekuly s více elektrony mají také tendenci mít silnější londýnské síly než menší, protože větší počet elektronů umožňuje větší potenciální rozdíl v náboji v molekule.

Fyzikální vlastnosti chemikálií mohou být hluboce ovlivněny silou disperzních sil.Například neopentan existuje jako plyn při pokojové teplotě, zatímco n -Pentan, další chemikálie, která obsahuje přesně stejné číslo a typy atomů, je kapalina.Rozdíl je způsoben molekulárním tvarem.Ačkoli obě sloučeniny jsou nepolární, molekuly n -pentanu mají prodloužený tvar, který jim dává silnější londýnské síly a větší schopnost navázat kontakt.Podobně je snazší pro brom tvořit kapalinu, než je tomu tak pro chlor, protože brom jako větší molekula má silnější londýnské síly než chlor.