Londonske disperzijske snage, nazvane po njemačko-američkom fizičaru Fritzu Londonu, jedna su od tri Van der Waalsove intermolekularne sile koje molekule drže zajedno. Oni su najslabija međumolekularna sila, ali jačaju kako atomi na izvoru sila povećavaju veličinu. Dok ostale Van der Waalsove sile ovise o elektrostatičkoj privlačnosti koja uključuje polarno nabijene molekule, londonske disperzijske sile prisutne su čak i u materijalima koji se sastoje od neutralnih molekula.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Londonske disperzijske sile su intermolekularne sile privlačenja koje molekule drže zajedno. Oni su jedna od tri Van der Waalsove sile, ali su jedina sila prisutna u materijalima koji nemaju molekule polarnih dipola. Oni su najslabija od intermolekularnih sila, ali postaju jači kako veličina atoma u molekula se povećava i oni igraju ulogu u fizičkim karakteristikama materijala s teškim atoma.
Van der Waalsove snage
Tri intermolekularne sile koje je prvi opisao nizozemski fizičar Johannes Diderik Van der Waals su dipol-dipolne sile, dipol-inducirane dipolne sile i londonske disperzijske sile. Dipol-dipolne sile koje u molekuli uključuju atom vodika izuzetno su jake, a rezultirajuće veze nazivaju se vodikovim vezama. Van der Waalsove sile pomažu dati materijalima njihove fizičke karakteristike utječući na to kako molekule materijala međusobno djeluju i koliko su snažno povezane.
Sve intermolekularne veze koje uključuju dipolne sile temelje se na elektrostatičkoj privlačnosti između nabijenih molekula. Molekule dipola imaju pozitivan i negativan naboj na suprotnim krajevima molekule. Pozitivni kraj jedne molekule može privući negativni kraj druge molekule da stvori dipol-dipolnu vezu.
Kada su u materijalu uz molekule dipola prisutne i neutralne molekule, naboji molekula dipola induciraju naboj u neutralnim molekulama. Na primjer, ako se negativno nabijeni kraj molekule dipola približi neutralnoj molekuli, negativni naboj odbija elektrone, prisiljavajući ih da se okupe na udaljenoj strani neutralne molekula. Kao rezultat, strana neutralne molekule blizu dipola razvija pozitivan naboj i privlači ga dipol. Nastale veze nazivaju se dipol-inducirane dipolne veze.
Londonske disperzijske sile ne zahtijevaju polarnu molekulu dipola da bude prisutna i djeluje u svim materijalima, ali obično su izuzetno slabe. Sila je jača za veće i teže atome s mnogo elektrona nego za male atome i može pridonijeti fizičkim karakteristikama materijala.
Pojedinosti Londonske disperzijske snage
Londonska disperzijska sila definirana je kao slaba privlačna sila zbog privremenog stvaranja dipola u dvije susjedne neutralne molekule. Nastale intermolekularne veze također su privremene, ali kontinuirano nastaju i nestaju, što rezultira ukupnim učinkom vezivanja.
Privremeni dipoli nastaju kada se elektroni neutralne molekule slučajno skupe na jednoj strani molekule. Molekula je sada privremeni dipol i može inducirati drugi privremeni dipol u susjednoj molekuli ili biti privučena drugom molekulom koja je sama stvorila privremeni dipol.
Kada su molekule velike s mnogo elektrona, povećava se vjerojatnost da elektroni tvore neravnomjernu raspodjelu. Elektroni su dalje od jezgre i labavo se drže. Vjerojatnije je da će se privremeno skupiti na jednoj strani molekule, a kada se stvori privremeni dipol, veća je vjerojatnost da će elektroni susjednih molekula stvoriti inducirani dipol.
U materijalima s molekulama dipola dominiraju ostale Van der Waalsove sile, ali za izrađene materijale u potpunosti od neutralnih molekula, londonske disperzijske sile jedina su aktivna intermolekularna sila sile. Primjeri materijala koji se sastoje od neutralnih molekula uključuju plemenite plinove poput neona, argona i ksenona. Londonske disperzijske snage odgovorne su za plinove koji se kondenziraju u tekućinama jer niti jedna druga sila ne drži molekule plina na okupu. Najlakši plemeniti plinovi, poput helija i neona, imaju izuzetno niska vrelišta, jer su londonske disperzijske snage slabe. Veliki, teški atomi poput ksenona imaju veću temperaturu vrelišta jer londonske disperzivne sile su jači za velike atome i atome povlače da bi stvorili tekućinu na višem temperatura. Iako su obično relativno slabe, londonske disperzijske sile mogu utjecati na fizičko ponašanje takvih materijala.