Londonska disperzijska sila je šibka medmolekulska sila med dvema atomi ali molekule v neposredni bližini drug drugega. Sila je kvantna sila, ki jo ustvari elektrona odboj med oblaki elektronov od dva atoma ali molekule, ko se približujejo drug drugemu.
Londonska disperzijska sila je najšibkejša od sile der der Waals in je sila, ki povzroča nepolarno atomov ali molekul do kondenzirati v tekočine ali trdne snovi kot temperatura se spušča. Čeprav je med tremi van der Waalovimi silami (orientacija, indukcija in disperzija) šibka, so disperzijske sile običajno prevladujoče. Izjema so majhne, hitro polarizirane molekule, na primer molekule vode.
Sila je dobila ime, ker je Fritz London prvič razložil, kako bi lahko leta 1930 drug drugega pritegnili plemenite atome plina. Njegova razlaga je temeljila na teoriji vznemirjenja drugega reda. Londonske sile (LDF) so znane tudi kot disperzijske sile, trenutne dipolne sile ali inducirane dipolne sile. Londonske disperzijske sile lahko včasih ohlapno imenujemo tudi sile Van der Waals.
Vzroki londonskih disperzijskih sil
Ko pomislite na elektrone okoli atoma, verjetno slikate drobne premikajoče se pike, ki so enakomerno razporejene okoli atomskega jedra. Vendar so elektroni vedno v gibanju in včasih jih je na eni strani atoma več kot na drugi. To se dogaja okoli katerega koli atoma, vendar je v spojinah bolj izrazito, ker elektroni čutijo privlačno vleko protonov sosednjih atomov. Elektroni iz dveh atomov so lahko razporejeni tako, da proizvajajo začasne (trenutne) električne dipole. Čeprav je polarizacija začasna, je dovolj, da vpliva na način medsebojnega delovanja atomov in molekul. Skozi induktivni učinek, ali -I učinek, se pojavi trajno stanje polarizacije.
Dejstva o londonski razpršitvi
Disperzijske sile se pojavljajo med vsemi atomi in molekulami, ne glede na to, ali so polarne ali nepolarne. Sile pridejo v poštev, ko so molekule zelo blizu drug drugemu. Vendar so londonske disperzijske sile na splošno močnejše med molekuli, ki so zlahka polarizirane, in šibkejšimi med molekulami, ki jih ni enostavno polarizirati.
Velikost sile je povezana z velikostjo molekule. Disperzijske sile so močnejše za večje in težje atome in molekule kot za manjše in lažje. To je zato, ker je valenčni elektroni so v večjih atomih / molekulah bolj oddaljeni od jedra kot v majhnih, zato niso tako tesno vezani na protone.
Oblika ali konformacija molekule vpliva na njeno polarizabilnost. Kot bi sestavljali bloke ali igrali Tetris, video igro, ki je bila prvič predstavljena leta 1984, ki vključuje ujemanje ploščic. Nekatere oblike bodo seveda boljše kot druge.
Posledice londonskih disperzijskih sil
Polarizabilnost vpliva na to, kako zlahka atomi in molekule tvorijo vezi med seboj, zato vpliva tudi na lastnosti, kot sta tališče in vrelišče. Na primer, če upoštevate Cl2 (klor) in Br2 (brom), lahko pričakujete, da se bosta obe spojini obnašali podobno, ker sta oba halogena. Kljub temu je klor pri sobni temperaturi plin, brom pa tekočina. To je zato, ker jih londonske disperzijske sile med večjimi atomi broma dovolj približajo da tvorijo tekočino, medtem ko imajo manjši atomi klora dovolj energije, da ostane molekula plinasti.