London Dispersion Force Definition

Die Londoner Dispersionskraft ist eine schwache intermolekulare Kraft zwischen zwei Atomen oder Molekülen in unmittelbarer Nähe zueinander. Die Kraft ist eine Quantenkraft, die durch Elektronenabstoßung zwischen den sich nähernden Elektronenwolken zweier Atome oder Moleküle erzeugt wird.

Die Londoner Dispersionskraft ist die schwächste der Van-der-Waals-Kräfte und bewirkt, dass unpolare Atome oder Moleküle bei sinkender Temperatur zu Flüssigkeiten oder Festkörpern kondensieren. Obwohl es schwach ist, sind von den drei Van-der-Waals-Kräften (Orientierung, Induktion und Dispersion) die Dispersionskräfte normalerweise dominant. Die Ausnahme bilden kleine, leicht polarisierbare Moleküle, wie z. B. Wassermoleküle.

Die Kraft hat ihren Namen, weil Fritz London 1930 zum ersten Mal erklärte, wie Edelgasatome voneinander angezogen werden könnten. Seine Erklärung basierte auf der Störungstheorie zweiter Ordnung. London Forces (LDF) sind auch als Dispersionskräfte, Momentandipolkräfte oder induzierte Dipolkräfte bekannt. Londoner Dispersionskräfte können manchmal lose als Van-der-Waals-Kräfte bezeichnet werden.

Ursachen der London Dispersion Forces

Wenn Sie an Elektronen um ein Atom denken, stellen Sie sich wahrscheinlich winzige bewegliche Punkte vor, die gleichmäßig um den Atomkern verteilt sind. Elektronen sind jedoch immer in Bewegung, und manchmal gibt es mehr auf der einen Seite eines Atoms als auf der anderen. Dies geschieht um jedes Atom herum, ist jedoch in Verbindungen ausgeprägter, da Elektronen die Anziehungskraft der Protonen benachbarter Atome spüren. Die Elektronen von zwei Atomen können so angeordnet werden, dass sie temporäre (augenblickliche) elektrische Dipole erzeugen. Obwohl die Polarisation vorübergehend ist, reicht es aus, die Art und Weise zu beeinflussen, wie Atome und Moleküle miteinander interagieren. Durch den induktiven Effekt oder -I-Effekt tritt ein permanenter Polarisationszustand auf.

Fakten zur London Dispersion Force

Dispersionskräfte treten zwischen allen Atomen und Molekülen auf, unabhängig davon, ob sie polar oder unpolar sind. Die Kräfte kommen ins Spiel, wenn die Moleküle sehr nahe beieinander liegen. Die Londoner Dispersionskräfte sind jedoch im Allgemeinen zwischen leicht polarisierbaren Molekülen stärker und zwischen nicht leicht polarisierbaren Molekülen schwächer.

Die Größe der Kraft hängt von der Größe des Moleküls ab. Dispersionskräfte sind für größere und schwerere Atome und Moleküle stärker als für kleinere und leichtere. Dies liegt daran, dass die Valenzelektronen in großen Atomen / Molekülen weiter vom Kern entfernt sind als in kleinen, so dass sie nicht so eng an die Protonen gebunden sind.

Die Form oder Konformation eines Moleküls beeinflusst seine Polarisierbarkeit. Es ist wie das Zusammenfügen von Blöcken oder das Spielen von Tetris, einem 1984 eingeführten Videospiel, bei dem passende Kacheln verwendet werden. Einige Formen werden natürlich besser als andere ausgerichtet.

Folgen der Londoner Zerstreuungskräfte

Die Polarisierbarkeit beeinflusst, wie leicht Atome und Moleküle Bindungen miteinander eingehen. Sie beeinflusst auch Eigenschaften wie Schmelzpunkt und Siedepunkt. Wenn Sie beispielsweise Cl berücksichtigen₂ (Chlor) und Br2 (Brom) können Sie erwarten, dass sich die beiden Verbindungen ähnlich verhalten, da sie beide Halogene sind. Bei Raumtemperatur ist Chlor ein Gas, während Brom eine Flüssigkeit ist. Dies liegt daran, dass die Londoner Dispersionskräfte zwischen den größeren Bromatomen sie nahe genug bringen, um eine Flüssigkeit zu bilden, während die kleineren Chloratome genug Energie haben, damit das Molekül gasförmig bleibt.