แรงกระจายในลอนดอน ซึ่งตั้งชื่อตาม Fritz London นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน-อเมริกัน เป็นหนึ่งในสามกองกำลังระหว่างโมเลกุลของ Van der Waals ที่ยึดโมเลกุลไว้ด้วยกัน พวกมันเป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอที่สุด แต่เสริมความแข็งแกร่งเมื่ออะตอมที่แหล่งกำเนิดของแรงมีขนาดเพิ่มขึ้น ในขณะที่แรง Van der Waals อื่น ๆ ขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้า แต่แรงกระจายของลอนดอนยังมีอยู่แม้ในวัสดุที่ประกอบด้วยโมเลกุลเป็นกลาง
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
แรงกระจายของลอนดอนเป็นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่ยึดโมเลกุลไว้ด้วยกัน พวกเขาเป็นหนึ่งในสามกองกำลัง Van der Waals แต่เป็นแรงเดียวที่มีอยู่ในวัสดุที่ไม่มีโมเลกุลขั้วไดโพล พวกมันเป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอที่สุด แต่จะแข็งแกร่งขึ้นตามขนาดของอะตอมในa โมเลกุลเพิ่มขึ้นและมีบทบาทในลักษณะทางกายภาพของวัสดุที่มีน้ำหนักมาก อะตอม
กองกำลังแวนเดอร์วาลส์
แรงระหว่างโมเลกุลทั้งสามที่อธิบายโดยนักฟิสิกส์ชาวดัตช์ Johannes Diderik Van der Waals เป็นครั้งแรกคือแรงไดโพล-ไดโพล แรงไดโพลที่เกิดจากไดโพล และแรงกระจายลอนดอน แรงไดโพล-ไดโพลที่เกี่ยวข้องกับอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ และพันธะที่ได้จะเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน แรง Van der Waals ช่วยให้วัสดุมีลักษณะทางกายภาพโดยมีอิทธิพลต่อการที่โมเลกุลของวัสดุมีปฏิสัมพันธ์และความแข็งแรงของวัสดุเหล่านี้รวมกัน
พันธะระหว่างโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับแรงไดโพลทั้งหมดขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตระหว่างโมเลกุลที่มีประจุ โมเลกุลไดโพลมีประจุบวกและประจุลบที่ปลายอีกด้านของโมเลกุล ปลายด้านบวกของโมเลกุลหนึ่งสามารถดึงดูดปลายด้านลบของอีกโมเลกุลหนึ่งเพื่อสร้างพันธะไดโพล-ไดโพล
เมื่อโมเลกุลที่เป็นกลางมีอยู่ในวัสดุนอกเหนือจากโมเลกุลไดโพล ประจุของโมเลกุลไดโพลจะเหนี่ยวนำให้เกิดประจุในโมเลกุลที่เป็นกลาง ตัวอย่างเช่น ถ้าปลายประจุลบของโมเลกุลไดโพลเข้าใกล้โมเลกุลที่เป็นกลาง ประจุลบจะขับไล่อิเล็กตรอน บังคับให้อิเล็กตรอนมารวมกันที่ด้านไกลของนิวตรอน โมเลกุล เป็นผลให้ด้านข้างของโมเลกุลเป็นกลางใกล้กับไดโพลพัฒนาประจุบวกและดึงดูดไปยังไดโพล พันธะที่ได้จะเรียกว่าพันธะไดโพลที่เกิดจากไดโพล
แรงกระจัดกระจายในลอนดอนไม่ต้องการโมเลกุลไดโพลขั้วเพื่อให้ปรากฏและกระทำการกับวัสดุทุกชนิด แต่โดยปกติแล้วจะอ่อนมาก แรงสำหรับอะตอมที่มีขนาดใหญ่และหนักกว่าซึ่งมีอิเล็กตรอนจำนวนมากจะแข็งแรงกว่าอะตอมขนาดเล็ก และสามารถส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพของวัสดุได้
รายละเอียดกองกำลังกระจายลอนดอน
แรงกระจายของลอนดอนถูกกำหนดให้เป็นแรงดึงดูดที่อ่อนแอเนื่องจากการก่อตัวชั่วคราวของไดโพลในโมเลกุลที่เป็นกลางสองโมเลกุลที่อยู่ติดกัน พันธะระหว่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นนั้นเกิดขึ้นชั่วคราวเช่นกัน แต่พวกมันก่อตัวและหายไปอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้เกิดพันธะโดยรวม
ไดโพลชั่วคราวเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนของโมเลกุลเป็นกลางโดยบังเอิญมารวมกันที่ด้านหนึ่งของโมเลกุล โมเลกุลนี้เป็นไดโพลชั่วคราวและสามารถเหนี่ยวนำไดโพลชั่วคราวอีกตัวในโมเลกุลที่อยู่ติดกันหรือถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลอื่นที่ก่อตัวเป็นไดโพลชั่วคราวด้วยตัวมันเอง
เมื่อโมเลกุลมีขนาดใหญ่และมีอิเล็กตรอนจำนวนมาก โอกาสที่อิเล็กตรอนจะเกิดการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอจะเพิ่มขึ้น อิเล็กตรอนอยู่ห่างจากนิวเคลียสและจับหลวมๆ พวกมันมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันที่ด้านหนึ่งของโมเลกุลเป็นการชั่วคราว และเมื่อไดโพลก่อตัวชั่วคราว อิเล็กตรอนของโมเลกุลที่อยู่ติดกันมักจะก่อตัวเป็นไดโพลที่ถูกเหนี่ยวนำ
ในวัสดุที่มีโมเลกุลไดโพล กองกำลัง Van der Waals อื่นๆ มีอำนาจเหนือกว่า แต่สำหรับวัสดุที่ผลิตขึ้น ด้วยโมเลกุลที่เป็นกลางอย่างสมบูรณ์ แรงกระจัดกระจายของลอนดอนเป็นโมเลกุลระหว่างโมเลกุลที่แอคทีฟเพียงตัวเดียว กองกำลัง. ตัวอย่างของวัสดุที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่เป็นกลาง ได้แก่ ก๊าซมีตระกูล เช่น นีออน อาร์กอน และซีนอน แรงกระจายของลอนดอนมีหน้าที่รับผิดชอบในการควบแน่นของก๊าซให้เป็นของเหลว เนื่องจากไม่มีแรงอื่นใดที่ยึดโมเลกุลของแก๊สไว้ด้วยกัน ก๊าซมีตระกูลที่เบาที่สุด เช่น ฮีเลียมและนีออน มีจุดเดือดต่ำมาก เนื่องจากแรงกระจายในลอนดอนนั้นอ่อน อะตอมขนาดใหญ่และหนัก เช่น ซีนอน มีจุดเดือดสูงกว่าเพราะแรงกระจายลอนดอน แข็งแกร่งกว่าสำหรับอะตอมขนาดใหญ่และดึงอะตอมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างของเหลวที่สูงกว่า อุณหภูมิ. แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะค่อนข้างอ่อนแอ แต่แรงกระจายของลอนดอนสามารถสร้างความแตกต่างในพฤติกรรมทางกายภาพของวัสดุดังกล่าวได้