ما الذي يسبب قوى التشتت؟

لنتأمل في دورق مليء بالجزيئات في حالة سائلة. قد يبدو الأمر هادئًا من الخارج ، ولكن إذا كان بإمكانك رؤية الإلكترونات الصغيرة تتحرك داخل الدورق ، فستكون قوى التشتت واضحة. تسمى أيضًا قوى تشتت لندن ، بعد فريتز لندن ، وهي قوى جذب إلكتروستاتيكية بين الإلكترونات. يُظهر كل جزيء درجة معينة من هذه القوى.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يؤدي التجاذب بين الجزيئات المجاورة إلى قوى التشتت. تنجذب السحابة الإلكترونية لجزيء واحد إلى نواة جزيء آخر ، وبالتالي يتغير توزيع الإلكترونات ويخلق ثنائي القطب مؤقتًا.

يندرج التجاذب بين الجزيئات تحت فئة قوى فان دير فال. نوعان من قوى فان دير فال هما قوى التشتت وقوى ثنائي القطب. تكون قوى التشتت ضعيفة ، في حين أن قوى ثنائي القطب أقوى.

يمكن للإلكترونات التي تدور حول الجزيئات أن تتحرك ولها توزيعات شحن مختلفة بمرور الوقت. يمكن أن يكون أحد طرفي الجزيء موجبًا بينما يمكن أن يكون الطرف الآخر سالبًا. يوجد ثنائي القطب المؤقت عندما يكون لديك شحنتان متعاكستان قريبتان من بعضهما البعض. عندما يتلامس جزيء مع جزيء آخر ، يمكن أن ينجذب إليه. قد تشعر الإلكترونات من الجزيء الأول بانجذاب نحو الشحنة الموجبة للجزيء الثاني ، لذا فإن قوى التشتت تعمل. ومع ذلك ، فإن الجاذبية ضعيفة.

النظر في مواد مثل البروم (Br₂) أو ثنائي الكلور (Cl₂) يكشف قوى التشتت. مثال شائع آخر هو الميثان (CH₄). القوى الوحيدة في الميثان هي قوى التشتت لأنه لا توجد ثنائيات أقطاب دائمة. تساعد قوى التشتت الجزيئات غير القطبية على التحول إلى سوائل أو مواد صلبة لأنها تجذب الجسيمات.

عندما تتجمع الجزيئات القطبية ، تظهر قوى ثنائي القطب. على غرار قوى التشتت ، تجذب الأضداد مرة أخرى. ينجذب جزيئين لبعضهما البعض لأن لديهما ثنائيات أقطاب دائمة. تحدث التفاعلات الكهروستاتيكية بين هذه ثنائيات الأقطاب. يمكن أن تصطف الجزيئات مع النهايات الموجبة التي تنجذب إلى النهايات السلبية. تكون قوى ثنائي القطب أقوى من قوى التشتت.

الطريقة الرئيسية لتحديد قوى ثنائي القطب هي النظر إلى الجزيئات والتحقق من القطبية. يمكنك فحص فرق الكهربية بين الذرات لمعرفة ما إذا كانت قطبية. تظهر الكهربية قدرة الذرات على جذب الإلكترونات. بشكل عام ، إذا انخفض هذا الاختلاف بين 0.4 و 1.7 على مقياس الكهربية ، فهناك قطبية وفرصة قوية لوجود قوى ثنائية القطب.