ในวิชาเคมีกองกำลังลอนดอนคืออะไร?

กองกำลังลอนดอนหรือที่รู้จักกันในนามกองกำลังกระจายตัวของลอนดอนเป็นกองกำลังระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอซึ่งดึงดูดหรือขับไล่อะตอมหรือโมเลกุลพวกเขาได้รับการตั้งชื่อตาม Fritz London นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันการโต้ตอบเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อมีการเกิดไดโพลทันทีซึ่งเกิดขึ้นเมื่อการแยกประจุบวกและลบข้ามโมเลกุลถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนไหวของมวลของอิเล็กตรอนกองกำลังของลอนดอนเกิดขึ้นทั้งโมเลกุล nonpolar และขั้วโลกและอาจส่งผลกระทบต่อสถานะทางกายภาพของสารเคมี

ไดโพลมีอยู่เมื่อส่วนหนึ่งของโมเลกุลมีประจุบวกสุทธิและอีกส่วนหนึ่งมีประจุลบสุทธิโมเลกุลขั้วโลกเช่นน้ำมีไดโพลถาวรเนื่องจากความไม่สม่ำเสมอในการกระจายอิเล็กตรอนข้ามโครงสร้างของพวกเขาไดโพลแบบทันทีหรือชั่วคราวอาจเกิดขึ้นในโมเลกุลที่ไม่ใช่ขั้วไดโพลประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนรวมตัวกันสร้างประจุลบสุทธิในพื้นที่ของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่มากขึ้นและออกจากพื้นที่ว่างด้วยประจุบวกสุทธิ

แรงที่ทำหน้าที่ระหว่างโมเลกุลกับไดโพลเรียกว่ากองกำลังแวนเดอร์เวลส์กองกำลังลอนดอนเป็นกองกำลัง Van der Waals ประเภทหนึ่งเมื่อโมเลกุลที่มีไดโพลทันทีเข้ามาใกล้กันพื้นที่ที่มีประจุจะขับไล่กันไดโพลชั่วคราวของโมเลกุลหนึ่งอาจทำให้การกระจายอิเล็กตรอนของโมเลกุลอื่นเป็นไดโพลเหนี่ยวนำผ่านแรงไฟฟ้าสถิต

กองกำลังลอนดอนเป็นกองกำลังระหว่างโมเลกุลเพียงอย่างเดียวที่ทำหน้าที่ระหว่างโมเลกุลหรืออะตอมที่ไม่ใช่ขั้วคลอรีนโบรมีนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวอย่างทั้งหมดของโมเลกุลที่มีปฏิสัมพันธ์กับกองกำลังเหล่านี้ในโมเลกุลขั้วโลกกองกำลังลอนดอนอาจทำหน้าที่นอกเหนือจากกองกำลังแวนเดอร์เวลอื่น ๆ แต่ผลกระทบโดยรวมของพวกเขาน้อยที่สุด

ความแข็งแรงของกองกำลังลอนดอนระหว่างโมเลกุลถูกกำหนดโดยรูปร่างและจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละโมเลกุลผู้ที่มีรูปร่างยาวสามารถสัมผัสได้ว่ามีค่าใช้จ่ายมากขึ้นสร้างกองกำลังลอนดอนที่แข็งแกร่งขึ้นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีอิเล็กตรอนมากขึ้นก็มีแนวโน้มที่จะมีแรงในลอนดอนที่แข็งแกร่งกว่าสายเล็ก ๆ เนื่องจากอิเล็กตรอนจำนวนมากช่วยให้มีความแตกต่างที่มีศักยภาพมากขึ้นในโมเลกุล

ลักษณะทางกายภาพของสารเคมีอาจได้รับผลกระทบอย่างลึกซึ้งจากความแข็งแรงของแรงกระจาย.ตัวอย่างเช่น Neopentane มีอยู่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องในขณะที่

n -pentane ซึ่งเป็นสารเคมีอื่นที่มีจำนวนและชนิดของอะตอมเท่ากันนั้นเป็นของเหลวความแตกต่างเกิดจากรูปร่างโมเลกุลแม้ว่าสารประกอบทั้งสองจะไม่ใช่ขั้ว แต่โมเลกุล n -เพนเทนมีรูปร่างยาวที่ทำให้กองกำลังลอนดอนแข็งแกร่งขึ้นและมีความสามารถในการติดต่อมากขึ้นในทำนองเดียวกันมันง่ายกว่าที่โบรมีนจะสร้างของเหลวได้ง่ายกว่าที่คลอรีนจะทำเช่นนั้นเพราะโบรมีนเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่มีกองกำลังลอนดอนที่แข็งแกร่งกว่าคลอรีน