Kas sukelia dispersijos jėgas?

Apsvarstykite stiklinę, pripildytą skystos molekulės. Išorėje jis gali atrodyti ramus, tačiau jei matytumėte mažus elektronus, judančius stiklinės viduje, dispersijos jėgos būtų akivaizdžios. Dar vadinamos Londono dispersijos jėgomis, po Fritzo Londono jos yra elektrostatinės traukos jėgos tarp elektronų. Kiekviena molekulė pasižymi tam tikru šių jėgų laipsniu.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Traukimas tarp kaimyninių molekulių sukelia dispersijos jėgas. Vienos molekulės elektronų debesis traukia kitos molekulės branduolį, todėl elektronų pasiskirstymas keičiasi ir sukuria laikiną dipolį.

Trauka tarp molekulių patenka į Van der Waalso jėgų kategoriją. Du Van der Waalso jėgų tipai yra dispersijos jėgos ir dipolio-dipolio jėgos. Dispersijos jėgos yra silpnos, tuo tarpu dipolio-dipolio jėgos yra stipresnės.

Elektronai, skriejantys apie molekules, gali judėti ir laikui bėgant turėti skirtingą krūvio pasiskirstymą. Vienas molekulės galas gali būti teigiamas, o kitas - neigiamas. Laikinas dipolis egzistuoja, kai turite du priešingus krūvius, kurie yra arti vienas kito. Kai viena molekulė liečiasi su kita, ji gali ją pritraukti. Pirmosios molekulės elektronai gali jausti trauką teigiamo antrosios molekulės krūvio link, todėl dispersijos jėgos veikia. Tačiau trauka silpna.

Žvelgiant į tokias medžiagas kaip bromas (Br₂) arba dichloras (Cl₂) atskleidžia dispersijos jėgas. Kitas dažnas pavyzdys yra metanas (CH₄). Vienintelės jėgos metane yra dispersijos jėgos, nes nėra nuolatinių dipolių. Dispersijos jėgos padeda nepolinėms molekulėms virsti skysčiais ar kietosiomis medžiagomis, nes jos pritraukia daleles.

Susijungus polinėms molekulėms, atsiranda dipolio-dipolio jėgos. Panašiai kaip sklaidos jėgos, priešybės vėl traukia. Dvi molekulės traukia viena kitą, nes jos turi nuolatinius dipolius. Tarp šių dipolių vyksta elektrostatinė sąveika. Molekulės gali sutapti su teigiamais galais, kuriuos pritraukia neigiami. Dipolio-dipolio jėgos yra stipresnės nei dispersijos jėgos.

Pagrindinis būdas nustatyti dipolio-dipolio jėgas yra pažvelgti į molekules ir patikrinti poliškumą. Galite ištirti atomų elektronegatyvumo skirtumą, kad pamatytumėte, ar jie yra poliniai. Elektronegatyvumas parodo atomų sugebėjimą pritraukti elektronus. Apskritai, jei šis skirtumas elektronegatyvumo skalėje nukrenta tarp 0,4 ir 1,7, yra poliškumas ir didelė tikimybė, kad egzistuoja dipolio-dipolio jėgos.