Die Londoner Dispersionskraft ist eine schwache intermolekulare Kraft zwischen zwei Atome oder Moleküle in unmittelbarer Nähe zueinander. Die Kraft ist eine Quantenkraft, die von erzeugt wird Elektron Abstoßung zwischen dem Elektronenwolken von zwei Atome oder Moleküle, wenn sie sich nähern.
Die Londoner Dispersionstruppe ist die schwächste der van der Waals Kräfte und ist die Kraft, die verursacht unpolar Atome oder Moleküle zu kondensieren in Flüssigkeiten oder Feststoffe als die Temperatur ist abgeschwächt. Obwohl es schwach ist, dominieren von den drei Van-der-Waals-Kräften (Orientierung, Induktion und Dispersion) gewöhnlich die Dispersionskräfte. Die Ausnahme bilden kleine, leicht polarisierte Moleküle wie Wassermoleküle.
Die Truppe erhielt ihren Namen, weil Fritz London 1930 erstmals erklärte, wie Edelgasatome voneinander angezogen werden könnten. Seine Erklärung basierte auf der Störungstheorie zweiter Ordnung. Londoner Kräfte (LDF) werden auch als Dispersionskräfte, momentane Dipolkräfte oder induzierte Dipolkräfte bezeichnet. Londoner Dispersionskräfte können manchmal lose als Van-der-Waals-Kräfte bezeichnet werden.
Ursachen der Londoner Dispersionskräfte
Wenn Sie an Elektronen um ein Atom denken, stellen Sie sich wahrscheinlich winzige sich bewegende Punkte vor, die gleichmäßig um den Atomkern verteilt sind. Elektronen sind jedoch immer in Bewegung, und manchmal befinden sich mehr auf einer Seite eines Atoms als auf der anderen. Dies geschieht um jedes Atom herum, ist jedoch in Verbindungen stärker ausgeprägt, da Elektronen die Anziehungskraft der Protonen benachbarter Atome spüren. Die Elektronen aus zwei Atomen können so angeordnet werden, dass sie temporäre (momentane) elektrische Dipole erzeugen. Obwohl die Polarisation vorübergehend ist, reicht es aus, die Art und Weise zu beeinflussen, wie Atome und Moleküle miteinander interagieren. Durch das induktive Wirkungoder -I Effekt tritt ein permanenter Polarisationszustand auf.
Fakten zur Londoner Dispersionskraft
Dispersionskräfte treten zwischen allen Atomen und Molekülen auf, unabhängig davon, ob sie polar oder unpolar sind. Die Kräfte kommen ins Spiel, wenn die Moleküle sehr nahe beieinander liegen. Die Londoner Dispersionskräfte sind jedoch im Allgemeinen zwischen leicht polarisierbaren Molekülen stärker und zwischen Molekülen, die nicht leicht polarisierbar sind, schwächer.
Die Größe der Kraft hängt von der Größe des Moleküls ab. Die Dispersionskräfte sind bei größeren und schwereren Atomen und Molekülen stärker als bei kleineren und leichteren. Das liegt daran, dass die Valenzelektronen sind in großen Atomen / Molekülen weiter vom Kern entfernt als in kleinen, so dass sie nicht so fest an die Protonen gebunden sind.
Die Form oder Konformation eines Moleküls beeinflusst seine Polarisierbarkeit. Es ist, als würde man Blöcke zusammenfügen oder Tetris spielen, ein Videospiel, das erstmals 1984 eingeführt wurde und bei dem Kacheln aufeinander abgestimmt werden. Einige Formen richten sich natürlich besser aus als andere.
Folgen der Londoner Dispersionskräfte
Die Polarisierbarkeit beeinflusst, wie leicht Atome und Moleküle Bindungen miteinander eingehen, und beeinflusst daher auch Eigenschaften wie Schmelzpunkt und Siedepunkt. Wenn Sie beispielsweise Cl2 (Chlor) und Br2 (Brom) können Sie erwarten, dass sich die beiden Verbindungen ähnlich verhalten, da sie beide Halogene sind. Chlor ist jedoch bei Raumtemperatur ein Gas, während Brom eine Flüssigkeit ist. Dies liegt daran, dass die Londoner Dispersionskräfte zwischen den größeren Bromatomen sie nahe genug bringen um eine Flüssigkeit zu bilden, während die kleineren Chloratome genug Energie haben, damit das Molekül verbleibt gasförmig.