分散力の原因は何ですか?

液体状態の分子で満たされたビーカーを考えてみましょう。 外見は穏やかに見えるかもしれませんが、ビーカー内を移動する小さな電子を見ることができれば、分散力は明らかです。 ロンドン分散力とも呼ばれ、フリッツロンドンにちなんで、電子間の静電引力です。 すべての分子は、ある程度のこれらの力を示します。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

隣接する分子間の引力が分散力を引き起こします。 ある分子の電子雲が別の分子の原子核に引き付けられるようになるため、電子の分布が変化し、一時的な双極子が作成されます。

分散力の原因

分子間の引力は、ファンデルワールス力のカテゴリに分類されます。 ファンデルワールス力には、分散力と双極子-双極子力の2種類があります。 分散力は弱く、双極子-双極子力は強くなります。

分子を周回する電子は移動でき、時間の経過とともに異なる電荷分布を持ちます。 分子の一方の端は正で、もう一方の端は負である可能性があります。 互いに近い2つの反対の電荷がある場合、一時的な双極子が存在します。 ある分子が別の分子と接触すると、それに引き付けられる可能性があります。 最初の分子からの電子は、2番目の分子の正電荷に向かって引っ張られていると感じる可能性があるため、分散力が作用しています。 しかし、魅力は弱いです。

分散力の例

臭素(Br2)またはジクロリン(Cl2)分散力を明らかにします。 別の一般的な例はメタン(CH4). 恒久的な双極子がないため、メタンの唯一の力は分散力です。 分散力は、非極性分子が粒子を引き付けるため、液体または固体に変わるのを助けます。

双極子-双極子力の原因

極性分子が一緒になると、双極子-双極子力が現れます。 分散力と同様に、反対側が再び引き付けられます。 2つの分子は、永久双極子を持っているため、互いに引き付けられます。 静電相互作用はこれらの双極子間で発生します。 分子は、負の端に引き付けられた正の端と整列することができます。 双極子-双極子力は分散力よりも強いです。

双極子-双極子力を決定する方法

双極子-双極子力を決定する主な方法は、分子を調べて極性を確認することです。 原子間の電気陰性度の違いを調べて、それらが極性であるかどうかを確認できます。 電気陰性度は、原子が電子を引き付ける能力を示します。 一般に、この差が電気陰性度スケールで0.4から1.7の間にある場合、極性があり、双極子-双極子力が存在する可能性が高くなります。

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