ロンドン分散力の定義
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ロンドン分散力は、2つの間の弱い分子間力です 原子 また 分子 互いに近接しています。力は、によって生成される量子力です。 電子 間の反発 電子雲 の 2つの原子 または分子が互いに接近するとき。
ロンドンの分散部隊は最も弱い ファンデルワールス軍 そしてそれは原因となる力です 無極性 原子または分子 凝縮する の中へ 液体 また 固体 として 温度 下げられます。弱いとはいえ、ファンデルワールス力の 3 つ (配向、誘導、分散) のうち、通常は分散力が支配的です。例外は、水分子などの小さくて分極しやすい分子です。
この力の名前は、1930 年にフリッツ ロンドンが希ガス原子がどのように互いに引き寄せられるかを最初に説明したことに由来します。彼の説明は 2 次摂動理論に基づいていました。ロンドン力 (LDF) は、分散力、瞬間双極子力、または誘導双極子力としても知られています。ロンドンの分散力は、大まかにファン デル ワールス力と呼ばれることがあります。
ロンドンの分散力の原因
原子の周りの電子について考えるとき、おそらく原子核の周りに等間隔で配置された小さな動く点を思い浮かべるでしょう。ただし、電子は常に動いており、原子の一方の側にもう一方の側よりも多い場合があります。これはどの原子の周りでも起こりますが、電子は隣接する原子の陽子の引力を感じるため、化合物ではより顕著です。 2 つの原子からの電子は、一時的な (瞬間的な) 電気双極子を生成するように配置できます。分極は一時的なものですが、原子と分子が互いに相互作用する方法に影響を与えるには十分です。を通って 誘導効果 、または -I 効果、分極の永続的な状態が発生します。
ロンドン分散力の事実
分散力は、極性か非極性かに関係なく、すべての原子と分子の間で発生します。力は、分子が互いに非常に接近しているときに作用します。ただし、一般にロンドン分散力は、分極しやすい分子間では強く、分極しにくい分子間では弱くなります。
力の大きさは、分子の大きさに関係しています。分散力は、小さくて軽い原子や分子よりも大きくて重い原子や分子の方が強くなります。これは、 価電子 大きな原子/分子では、小さな原子/分子よりも原子核から離れているため、陽子に強く結合していません。
分子の形状または配座は、その分極率に影響します。これは、ブロックを組み合わせたり、1984 年に初めて導入されたタイルを一致させるビデオ ゲームであるテトリスをプレイするようなものです。一部の形状は、他の形状よりも自然に整列します。
ロンドン分散軍の影響
分極率は、原子や分子が互いに結合しやすいかどうかに影響するため、融点や沸点などの特性にも影響します。たとえば、Cl2( 塩素 ) および Br2 ( 臭素 )、2 つの化合物はどちらもハロゲンであるため、同様の挙動を示すと思われるかもしれません。しかし、塩素は室温で気体ですが、臭素は液体です。これは、大きな臭素原子間のロンドン分散力がそれらを液体を形成するのに十分に近づけるのに対し、小さな塩素原子は分子が気体のままでいるのに十分なエネルギーを持っているためです.