Vad orsakar spridningskrafter?

Tänk på en bägare fylld med molekyler i flytande tillstånd. Det kan se lugnt ut på utsidan, men om du kunde se att de små elektronerna rör sig inuti bägaren, skulle dispersionskrafterna vara uppenbara. Även kallad London-dispersionskrafter, efter Fritz London, är de elektrostatiska attraktionskrafter mellan elektronerna. Varje molekyl uppvisar en viss grad av dessa krafter.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Attraktionen mellan angränsande molekyler orsakar dispersionskrafter. Elektronmolnet i en molekyl lockas till kärnan i en annan molekyl, så fördelningen av elektroner förändras och skapar en tillfällig dipol.

Attraktionen mellan molekyler faller under kategorin Van der Waals-krafter. De två typerna av Van der Waals-krafter är dispersionskrafter och dipol-dipolkrafter. Dispergeringskrafterna är svaga medan dipol-dipolkrafterna är starkare.

Elektronerna som kretsar kring molekyler kan röra sig och har olika laddningsfördelningar över tiden. Den ena änden av molekylen kan vara positiv medan den andra änden kan vara negativ. Det finns en tillfällig dipol när du har två motsatta laddningar som ligger nära varandra. När en molekyl kommer i kontakt med en annan kan den lockas till den. Elektronerna från den första molekylen kan känna ett drag mot den andra molekylens positiva laddning, så dispersionskrafter är i aktion. Attraktionen är dock svag.

Titta på ämnen som brom (Br₂eller diklor (Cl₂) avslöjar dispersionskrafter. Ett annat vanligt exempel är metan (CH₄). De enda krafterna i metan är dispersionskrafter eftersom det inte finns några permanenta dipoler. Spridningskrafter hjälper icke-polära molekyler att förvandlas till vätskor eller fasta ämnen eftersom de lockar partiklar.

När polära molekyler kommer ihop uppträder dipol-dipolkrafter. På samma sätt som dispersionskrafter lockar motsatser igen. Två molekyler lockas till varandra eftersom de har permanenta dipoler. Elektrostatiska interaktioner sker mellan dessa dipoler. Molekylerna kan stämma överens med de positiva ändarna som lockas till de negativa. Dipol-dipolkrafter är starkare än dispersionskrafter.

Det huvudsakliga sättet att bestämma dipol-dipolkrafter är att titta på molekylerna och kontrollera polariteten. Du kan undersöka skillnaden i elektronegativitet mellan atomerna för att se om de är polära. Elektronegativitet visar förmågan hos atomer att attrahera elektroner. I allmänhet, om denna skillnad faller mellan 0,4 och 1,7 på elektronegativitetsskalan, finns det polaritet och en stor chans att dipol-dipolkrafter existerar.