As forças de dispersão de Londres, em homenagem ao físico germano-americano Fritz London, são uma das três forças intermoleculares de Van der Waals que mantêm as moléculas unidas. Elas são as forças intermoleculares mais fracas, mas se fortalecem à medida que os átomos na fonte das forças aumentam de tamanho. Enquanto as outras forças de Van der Waals dependem da atração eletrostática envolvendo moléculas com carga polar, as forças de dispersão de London estão presentes mesmo em materiais compostos de moléculas neutras.
TL; DR (muito longo; Não li)
As forças de dispersão de London são forças intermoleculares de atração que mantêm as moléculas unidas. Eles são uma das três forças de Van der Waals, mas são a única força presente em materiais que não têm moléculas de dipolo polares. Eles são os mais fracos das forças intermoleculares, mas se tornam mais fortes conforme o tamanho dos átomos em um molécula aumenta, e eles desempenham um papel nas características físicas de materiais com átomos.
Forças Van der Waals
As três forças intermoleculares descritas pela primeira vez pelo físico holandês Johannes Diderik Van der Waals são forças dipolo-dipolo, forças dipolo induzidas por dipolo e forças de dispersão de London. As forças dipolo-dipolo envolvendo um átomo de hidrogênio na molécula são excepcionalmente fortes e as ligações resultantes são chamadas de ligações de hidrogênio. As forças de Van der Waals ajudam a dar aos materiais suas características físicas, influenciando como as moléculas de um material interagem e com que força são mantidas juntas.
As ligações intermoleculares envolvendo forças dipolo são todas baseadas na atração eletrostática entre as moléculas carregadas. As moléculas dipolo têm uma carga positiva e outra negativa nas extremidades opostas da molécula. A extremidade positiva de uma molécula pode atrair a extremidade negativa de outra molécula para formar uma ligação dipolo-dipolo.
Quando moléculas neutras estão presentes no material, além das moléculas de dipolo, as cargas das moléculas de dipolo induzem uma carga nas moléculas neutras. Por exemplo, se a extremidade carregada negativamente de uma molécula dipolo se aproxima de uma molécula neutra, a carga negativa repele os elétrons, forçando-os a se reunirem do outro lado do neutro molécula. Como resultado, o lado da molécula neutra próximo ao dipolo desenvolve uma carga positiva e é atraída para o dipolo. As ligações resultantes são chamadas de ligações dipolo induzidas por dipolo.
As forças de dispersão de London não exigem que uma molécula de dipolo polar esteja presente e aja em todos os materiais, mas geralmente são extremamente fracas. A força é mais forte para átomos maiores e mais pesados com muitos elétrons do que para átomos pequenos e pode contribuir para as características físicas do material.
Detalhes da força de dispersão de Londres
A força de dispersão de London é definida como uma força atrativa fraca devido à formação temporária de dipolos em duas moléculas neutras adjacentes. As ligações intermoleculares resultantes também são temporárias, mas se formam e desaparecem continuamente, resultando em um efeito de ligação geral.
Os dipolos temporários são formados quando os elétrons de uma molécula neutra por acaso se juntam em um lado da molécula. A molécula agora é um dipolo temporário e pode induzir outro dipolo temporário em uma molécula adjacente ou ser atraída por outra molécula que formou um dipolo temporário por conta própria.
Quando as moléculas são grandes com muitos elétrons, a probabilidade de que os elétrons formem uma distribuição desigual aumenta. Os elétrons estão mais distantes do núcleo e são mantidos frouxamente. Eles têm maior probabilidade de se reunir temporariamente em um lado da molécula e, quando um dipolo temporário se forma, os elétrons das moléculas adjacentes têm maior probabilidade de formar um dipolo induzido.
Em materiais com moléculas de dipolo, as outras forças de Van der Waals dominam, mas para materiais feitos completamente de moléculas neutras, as forças de dispersão de London são as únicas intermoleculares ativas forças. Exemplos de materiais feitos de moléculas neutras incluem gases nobres como néon, argônio e xenônio. As forças de dispersão de Londres são responsáveis pela condensação dos gases em líquidos porque nenhuma outra força mantém as moléculas de gás juntas. Os gases nobres mais leves, como hélio e néon, têm pontos de ebulição extremamente baixos porque as forças de dispersão de Londres são fracas. Átomos grandes e pesados, como o xenônio, têm um ponto de ebulição mais alto porque as forças dispersivas de Londres são mais fortes para átomos grandes e juntam os átomos para formar um líquido em um temperatura. Embora geralmente sejam comparativamente fracas, as forças de dispersão de Londres podem fazer uma diferença no comportamento físico de tais materiais.