Forze di Van der Waals, forze elettriche relativamente deboli che attraggono molecole neutre tra loro nei gas, nei gas liquefatti e solidificati e in quasi tutti i liquidi organici e solidi . Le forze prendono il nome dal fisico olandese Johannes Diderik van der Waals, che nel 1873 postulò per primo queste forze intermolecolari nello sviluppo di una teoria per spiegare le proprietà dei gas reali. I solidi tenuti insieme dalle forze di van der Waals hanno tipicamente punti di fusione inferiori e sono più morbidi di quelli tenuti insieme dai legami ionici, covalenti e metallici più forti.
Le forze di Van der Waals possono derivare da tre fonti. In primo luogo, le molecole di alcuni materiali, sebbene elettricamente neutre, possono essere dipoli elettrici permanenti. A causa della distorsione fissa nella distribuzione della carica elettrica nella struttura stessa di alcune molecole, un lato di una molecola è sempre alquanto positivo e il lato opposto alquanto negativo. La tendenza di tali dipoli permanenti ad allinearsi tra loro si traduce in una forza attrattiva netta. In secondo luogo, la presenza di molecole che sono dipoli permanenti distorce temporaneamente la carica dellelettrone in altre molecole polari o non polari vicine, inducendo così unulteriore polarizzazione. Unulteriore forza di attrazione risulta dallinterazione di un dipolo permanente con un dipolo indotto vicino. Terzo, anche se nessuna molecola di un materiale è dipolo permanente (p. Es., Nel gas nobile argon o nel benzene liquido organico), esiste una forza di attrazione tra le molecole, che tiene conto della condensazione allo stato liquido a temperature sufficientemente basse.
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La natura di questa forza di attrazione nelle molecole , che richiede la meccanica quantistica per la sua corretta descrizione, fu riconosciuto per la prima volta (1930) dal fisico polacco Fritz London, che lo fece risalire al movimento degli elettroni allinterno delle molecole. Londra ha sottolineato che in qualsiasi istante il centro di carica negativa degli elettroni e il centro di carica positiva dei nuclei atomici non sarebbero probabilmente coincidenti. Pertanto, la fluttuazione degli elettroni rende le molecole dipoli variabili nel tempo, anche se la media di questa polarizzazione istantanea in un breve intervallo di tempo può essere zero. Tali dipoli variabili nel tempo, o dipoli istantanei, non possono orientarsi in allineamento per tenere conto delleffettiva forza di attrazione, ma inducono una polarizzazione correttamente allineata nelle molecole adiacenti, risultando in forze attrattive. Queste interazioni specifiche, o forze, derivanti dalle fluttuazioni di elettroni nelle molecole (note come forze di Londra o forze di dispersione) sono presenti anche tra molecole permanentemente polari e producono, generalmente, il più grande dei tre contributi alle forze intermolecolari.