Van der Waalsin voimat

Van der Waalsin voimat, suhteellisen heikot sähkövoimat, jotka houkuttelevat neutraaleja molekyylejä toisiinsa kaasuissa, nesteytyneissä ja kiinteytetyissä kaasuissa ja melkein kaikissa orgaanisissa nesteissä ja kiinteissä aineissa . Joukot on nimetty hollantilaiselle fyysikalle Johannes Diderik van der Waalsille, joka vuonna 1873 lähetti ensin nämä molekyylien väliset voimat kehittäessään teoriaa todellisten kaasujen ominaisuuksien huomioon ottamiseksi. Kiinteillä aineilla, joita van der Waalsin voimat pitävät yhdessä, on tyypillisesti alhaisemmat sulamispisteet ja ne ovat pehmeämpiä kuin vahvempien ionisten, kovalenttisten ja metallisten sidosten pitämät.

Lisätietoja tästä aiheesta
mineraali: Van der Waalsin sidokset
Neutraaleja molekyylejä voivat pitää yhdessä heikko sähkövoima, joka tunnetaan nimellä van der Waalsin sidos. Se johtuu molekyylin vääristymästä …

Van der Waalsin voimat voivat syntyä kolmesta lähteestä. Ensinnäkin joidenkin materiaalien molekyylit, vaikka ne ovatkin sähköisesti neutraaleja, voivat olla pysyviä sähköisiä dipoleja. Joidenkin molekyylien rakenteen sähkövarausjakauman kiinteän vääristymisen takia molekyylin toinen puoli on aina jonkin verran positiivinen ja vastakkainen puoli jonkin verran negatiivinen. Tällaisten pysyvien dipolien taipumus kohdentua toisiinsa johtaa nettovetoiseen voimaan. Toiseksi pysyviä dipoleja sisältävien molekyylien läsnäolo vääristää väliaikaisesti elektronivaraa muissa lähellä olevissa polaarisissa tai ei-polaarisissa molekyyleissä aiheuttaen siten edelleen polarisaatiota. Vielä houkutteleva voima syntyy pysyvän dipolin vuorovaikutuksesta viereisen indusoidun dipolin kanssa. Kolmanneksi, vaikka yksikään materiaalimolekyyli ei ole pysyvää dipolia (esim. Jalokaasu-argonissa tai orgaanisessa nestemäisessä bentseenissä), molekyylien välillä on vetovoima, joka kondensoituu nestemäiseen tilaan riittävän alhaisissa lämpötiloissa. p>

van der Waalsin sidos.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Tämän vetovoiman luonne molekyyleissä , joka vaatii kvanttimekaniikkaa oikean kuvauksensa, tunnisti ensimmäisen kerran puolalaissyntyinen fyysikko Fritz London, joka jäljitti sen elektronien liikkeeksi molekyyleissä. Lontoo huomautti, että elektronien negatiivisen varauksen keskipiste ja atomituumien positiivisen varauksen keskipiste eivät todennäköisesti missään vaiheessa osuisi yhteen. Täten elektronien vaihtelu tekee molekyyleistä ajallisesti vaihtelevia dipoleja, vaikka tämän hetkellisen polarisaation keskiarvo lyhyellä aikavälillä voi olla nolla. Tällaiset ajallisesti vaihtelevat dipolit tai hetkelliset dipolit eivät voi suuntautua linjaukseen todellisen vetovoiman huomioon ottamiseksi, mutta ne aiheuttavat oikein kohdistetun polarisaation vierekkäisissä molekyyleissä, mikä johtaa houkutteleviin voimiin. Näitä spesifisiä vuorovaikutuksia tai voimia, jotka johtuvat molekyylien elektronivaihteluista (tunnetaan nimellä Lontoon voimat tai dispersiovoimat), esiintyy jopa pysyvästi polaaristen molekyylien välillä ja ne tuottavat yleensä suurimman kolmesta vaikutuksesta molekyylien välisiin voimiin.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *