Hvad er London -styrker?

London -styrker, også kendt som London Dispersion Forces, er svage intermolekylære kræfter, der tiltrækker eller afviser atomer eller molekyler.De er opkaldt efter Fritz London, en tysk fysiker.Disse interaktioner kommer i spil, når øjeblikkelige dipoler dannes, hvilket sker, når en adskillelse af positiv og negativ ladning på tværs af et molekyle skabes af massebevægelsen af elektroner.London -kræfter forekommer i både ikke -polære og polære molekyler og kan påvirke en kemisk forbindelsens fysiske tilstand.

En dipol findes, når en del af molekylet er har en nettopositiv ladning, og en anden del har en netto negativ ladning.Polære molekyler, såsom vand, har permanente dipoler på grund af en iboende ujævnhed i elektronfordeling på tværs af deres strukturer.Øjeblikkelig eller midlertidig dipoler kan også dannes i ikke -polære molekyler.Denne type dipol oprettes, når elektroner samles, hvilket skaber en netto -negativ ladning inden for større elektrondensitet og forlader det fraflyttede område med en nettopositiv ladning.

De kræfter, der virker mellem molekyler med dipoler, er kollektivt kendt som van der Waals -kræfter.London -styrker er en type van der Waals Force.Når molekyler med øjeblikkelige dipoler kommer tæt på hinanden, afviser områder med lignende ladning hinanden og dem med modsat ladning tiltrækker hinanden.Den midlertidige dipol af et molekyle kan også forme elektronfordelingen af et andet molekyle til en induceret dipol gennem elektrostatisk kraft.

London -styrker er de eneste intermolekylære kræfter, der virker mellem molekyler eller atomer, der er ikke -polære.Klor, brom og kuldioxid er alle eksempler på molekyler, hvis interaktioner er formet af disse kræfter.I polære molekyler kan London -styrker fungere ud over de andre van der Waals -styrker, men deres samlede effekt er minimal.

Styrken af London -kræfter mellem molekyler bestemmes af formen og antallet af elektroner i hvert molekyle.Dem med langstrakte former kan opleve en større adskillelse af ladningen og skabe stærkere London -styrker.Større molekyler med flere elektroner har også en tendens til at have stærkere London -kræfter end mindre, da det større antal elektroner giver mulighed for en større potentialeforskel på tværs af molekylet.

Fysiske egenskaber ved kemikalier kan påvirkes dybt af styrken af spredningskræfter.For eksempel findes neopentan som en gas ved stuetemperatur, mens n -pentan, et andet kemikalie, der indeholder det nøjagtige samme antal og typer atomer, er en væske.Forskellen skyldes molekylær form.Selvom begge forbindelser er ikke-polære, har n -pentanmolekyler en langstrakt form, der giver dem stærkere London-styrker og en større evne til at skabe kontakt.Tilsvarende er det lettere for brom at danne en væske end det er for klor at gøre det, fordi brom, som det større molekyle, har stærkere London -kræfter end klor gør.