Van der Waals kræfter

Van der Waals kræfter, relativt svage elektriske kræfter, der tiltrækker neutrale molekyler til hinanden i gasser, i flydende og størknede gasser og i næsten alle organiske væsker og faste stoffer . Styrkerne er opkaldt efter den hollandske fysiker Johannes Diderik van der Waals, der i 1873 først postulerede disse intermolekylære kræfter i udviklingen af en teori, der skulle tage højde for egenskaberne af ægte gasser. Tørstof, der holdes sammen af van der Waals-kræfter, har karakteristisk lavere smeltepunkter og er blødere end dem, der holdes sammen af de stærkere ioniske, kovalente og metalliske bindinger.

Læs mere om dette emne
mineral: Van der Waals-bindinger
Neutrale molekyler kan holdes sammen af en svag elektrisk kraft kendt som van der Waals-båndet. Det skyldes forvrængning af et molekyle …

Van der Waals kræfter kan opstå fra tre kilder. For det første kan molekylerne i nogle materialer, selvom de er elektrisk neutrale, være permanente elektriske dipoler. På grund af fast forvrængning i fordelingen af elektrisk ladning i selve strukturen af nogle molekyler er den ene side af et molekyle altid noget positiv og den modsatte side noget negativ. Tendensen hos sådanne permanente dipoler til at tilpasse sig hinanden resulterer i en netto tiltrækkende kraft. For det andet forvrænger tilstedeværelsen af molekyler, der er permanente dipoler, elektronladningen i andre nærliggende polære eller ikke-polære molekyler og inducerer derved yderligere polarisering. En yderligere tiltrækkende kraft er resultatet af interaktionen mellem en permanent dipol og en nærliggende induceret dipol. For det tredje, selvom ingen molekyler af et materiale er permanente dipoler (fx i ædelgasargonen eller den organiske flydende benzen), eksisterer der en tiltrækningskraft mellem molekylerne, der tegner sig for kondensering til den flydende tilstand ved tilstrækkeligt lave temperaturer. p>

Den svage dipolattraktion af van der Waals-båndet.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Naturen af denne attraktive kraft i molekyler , som kræver kvantemekanik for sin korrekte beskrivelse, blev først anerkendt (1930) af den polskfødte fysiker Fritz London, der spores den til elektronbevægelse inden for molekyler. London påpegede, at centrum for den negative ladning af elektronerne og centrum for den positive ladning af atomkernerne ikke sandsynligvis ville falde sammen. Fluktuationen af elektroner gør således molekyler tidsvarierende dipoler, selv om gennemsnittet af denne øjeblikkelige polarisering over et kort tidsinterval kan være nul. Sådanne tidsvarierende dipoler eller øjeblikkelige dipoler kan ikke orientere sig i tilpasning for at tage højde for den faktiske tiltrækningskraft, men de inducerer korrekt justeret polarisering i tilstødende molekyler, hvilket resulterer i attraktive kræfter. Disse specifikke interaktioner eller kræfter, der skyldes elektronudsving i molekyler (kendt som London-kræfter eller dispersionskræfter) er til stede selv mellem permanent polære molekyler og producerer generelt det største af de tre bidrag til intermolekylære kræfter.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *