Na química, o que são as forças de Londres?

As forças de Londres, também conhecidas como forças de dispersão de Londres, são forças intermoleculares fracas que atraem ou repeliram átomos ou moléculas. Eles têm o nome de Fritz London, um físico alemão. Essas interações entram em jogo quando os dipolos instantâneos são formados, o que acontece quando uma separação de carga positiva e negativa em uma molécula é criada pelo movimento de massa de elétrons. As forças de Londres ocorrem nas moléculas não polares e polares e podem afetar o estado físico de um composto químico. Existe um dipolo quando parte da molécula tem uma carga positiva líquida e outra parte tem uma carga negativa líquida. Moléculas polares, como a água, têm dipolos permanentes devido a uma irregularidade inerente na distribuição de elétrons em suas estruturas. Dipós instantâneos ou temporários também podem se formar em moléculas não polares. Esse tipo de dipolo é criado quando os elétrons se reúnem, criando uma carga negativa líquida na área de maior densidade de elétrons e deixando a área desocupada com uma redecarga positiva.

As forças que atuam entre moléculas com dipolos são coletivamente conhecidas como forças de van der Waals. As forças de Londres são um tipo de força de van der Waals. Quando as moléculas com dipolos instantâneos se aproximam, áreas de carga semelhante se repelem e as de carga oposta se atraem. O dipolo temporário de uma molécula também pode moldar a distribuição de elétrons de outra molécula em um dipolo induzido através da força eletrostática.

As forças de Londres são as únicas forças intermoleculares que atuam entre moléculas ou átomos que não são polares. Cloro, bromo e dióxido de carbono são exemplos de moléculas cujas interações são moldadas por essas forças. Nas moléculas polares, as forças de Londres podem agir além das outras forças de van der Waals, mas seu efeito geral é mínimo.

A força das forças de Londres entre moléculas é determinada peloforma e o número de elétrons em cada molécula. Aqueles com formas alongadas podem experimentar uma maior separação de carga, criando forças mais fortes em Londres. Moléculas maiores com mais elétrons também tendem a ter forças mais fortes de Londres do que as menores, uma vez que o maior número de elétrons permite uma maior diferença de potencial responsável pela molécula.

As características físicas dos produtos químicos podem ser profundamente afetados pela força das forças de dispersão. Por exemplo, o neopentano existe como um gás à temperatura ambiente, enquanto n -pentano, outro produto químico que contém exatamente o mesmo número e tipos de átomos, é um líquido. A diferença é devido à forma molecular. Embora ambos os compostos sejam não polares, as moléculas de pentano n têm uma forma alongada que lhes dá forças mais fortes em Londres e uma maior capacidade de fazer contato. Da mesma forma, é mais fácil para o bromo formar um líquido do que para o cloro fazê -lo, porque o bromo, como a molécula maior, tem forças mais fortes de Londres que o cloro.