שקול כוס מלאה במולקולות במצב נוזלי. זה אולי נראה רגוע מבחוץ, אבל אם היית יכול לראות את האלקטרונים הזעירים נעים בתוך הכוס, אז כוחות הפיזור יהיו ברורים. נקראים גם כוחות פיזור לונדוניים, על שם פריץ לונדון, הם כוחות משיכה אלקטרוסטטיים בין האלקטרונים. כל מולקולה מציגה מידה מסוימת של כוחות אלה.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
המשיכה בין מולקולות שכנות גורמת לכוחות פיזור. ענן האלקטרונים של מולקולה אחת נמשך לגרעין של מולקולה אחרת, ולכן התפלגות האלקטרונים משתנה ויוצרת דיפול זמני.
מה גורם לכוחות פיזור
המשיכה בין מולקולות נכנסת לקטגוריה של כוחות ואן דר וואלס. שני הסוגים של כוחות ואן דר וואלס הם כוחות פיזור וכוחות דיפול-דיפול. כוחות הפיזור חלשים, בעוד שכוחות הדיפול-דיפול חזקים יותר.
האלקטרונים שמקיפים מולקולות יכולים לנוע ולהפצות מטען שונות לאורך זמן. קצה אחד של המולקולה יכול להיות חיובי ואילו הקצה השני יכול להיות שלילי. דיפול זמני קיים כאשר יש לך שני מטענים מנוגדים הקרובים זה לזה. כאשר מולקולה אחת באה במגע עם אחרת, היא יכולה להימשך אליה. האלקטרונים מהמולקולה הראשונה עשויים לחוש משיכה לעבר המטען החיובי של המולקולה השנייה, כך שכוחות הפיזור פועלים. עם זאת, המשיכה חלשה.
דוגמה לכוחות פיזור
התבוננות בחומרים כגון ברום (Br2) או דיכלור (Cl2) מגלה כוחות פיזור. דוגמה נפוצה נוספת היא מתאן (CH4). הכוחות היחידים במתאן הם כוחות פיזור מכיוון שאין דיפולות קבועות. כוחות פיזור עוזרים למולקולות שאינן קוטביות להפוך לנוזלים או מוצקים מכיוון שהם מושכים חלקיקים.
מה גורם לכוח דיפול-דיפול
כאשר מולקולות קוטביות מתחברות יחד, מופיעים כוחות דיפול-דיפול. בדומה לכוחות פיזור, הפכים מושכים שוב. שתי מולקולות נמשכות זו לזו מכיוון שיש להן דיפולות קבועות. אינטראקציות אלקטרוסטטיות מתרחשות בין הדיפולות הללו. המולקולות יכולות להסתדר עם הקצוות החיוביים הנמשכים לשליליים. כוחות דיפול-דיפול חזקים מכוחות פיזור.
כיצד לקבוע כוחות דיפול-דיפול
הדרך העיקרית לקבוע כוחות דיפול-דיפול היא להסתכל על המולקולות ולבדוק את הקוטביות. אתה יכול לבחון את ההבדל האלקטרוני שלילי בין האטומים כדי לראות אם הם קוטביים. אלקטרגטיביות מראה את יכולתם של אטומים למשוך אלקטרונים. באופן כללי, אם הבדל זה נופל בין 0.4 ל 1.7 בסולם האלקטרוני-שלילי, קיים קוטביות וסיכוי חזק להתקיים כוחות דיפול-דיפול.