Kimyada Londra Kuvvetleri Nedir?

Londra dağılım kuvvetleri olarak da bilinen Londra kuvvetleri, atomları veya molekülleri çeken veya iten zayıf moleküller arası kuvvetlerdir. Onlar bir Alman fizikçi olan Fritz London'dan sonra seçildi. Anlık dipoller oluştuğunda bu etkileşimler meydana gelir ve bu, bir molekül boyunca pozitif ve negatif yükün elektronların kütle hareketi tarafından yaratılmasıyla meydana gelir. Londra kuvvetleri hem polar olmayan hem de polar moleküllerde meydana gelir ve kimyasal bir bileşiğin fiziksel durumunu etkileyebilir.

Molekülün bir kısmı net bir pozitif yüke sahipken bir diğeri net bir negatif yüke sahip olduğunda bir dipol mevcuttur. Su gibi kutupsal moleküller, yapıları boyunca elektron dağılımındaki doğal bir düzensizlik nedeniyle kalıcı dipollere sahiptir. Ani veya geçici dipoller ayrıca polar olmayan moleküllerde de oluşabilir. Bu dipol tipi, elektronlar birleştiğinde, daha büyük elektron yoğunluğu alanında net negatif bir yük oluştururken ve boşalan alanı net bir pozitif yük ile bıraktığında oluşturulur.

Dipollü moleküller arasında hareket eden kuvvetler toplu olarak van der Waals kuvvetleri olarak bilinir. Londra kuvvetleri bir tür Van der Waals kuvvetidir. Anlık dipollere sahip moleküller birbirine yaklaştığında, benzer yük alanları birbirlerini iter ve karşı yükün molekülleri birbirlerini çeker. Bir molekülün geçici dipolü, başka bir molekülün elektron dağılımını, elektrostatik kuvvet vasıtasıyla indüklenmiş bir dipol içine de şekillendirebilir.

Londra kuvvetleri kutupsal olmayan moleküller veya atomlar arasında hareket eden tek moleküller arası kuvvetlerdir. Klor, brom ve karbondioksit, etkileşimleri bu kuvvetler tarafından şekillenen moleküllerin örnekleridir. Kutupsal moleküllerde, Londra kuvvetleri diğer van der Waals kuvvetlerine ek olarak hareket edebilir, ancak genel etkileri minimum düzeydedir.

Londra kuvvetlerinin moleküller arasındaki gücü, her bir moleküldeki elektronların şekli ve sayısı ile belirlenir. Uzun şekillere sahip olanlar daha güçlü bir Londra ayrımı yaratarak daha büyük bir yük ayrımı yaşayabilirler. Daha fazla elektronlu daha büyük moleküller aynı zamanda daha küçük elektronlardan daha güçlü Londra kuvvetlerine sahip olma eğilimindedir, çünkü daha fazla sayıda elektron molekül boyunca yük altında daha büyük bir potansiyel farkı sağlar.

Kimyasalların fiziksel özellikleri, dağılma kuvvetlerinin gücünden derinden etkilenebilir. Örneğin, neopentan oda sıcaklığında bir gaz halinde bulunurken, aynı sayı ve tipteki atomları içeren başka bir kimyasal olan n -pentan bir sıvıdır. Fark moleküler şekle bağlıdır. Her iki bileşik de kutupsal olmasa da, n- pentan molekülleri, onlara daha güçlü Londra kuvvetleri ve daha fazla temas kurma yeteneği veren uzun bir şekle sahiptir. Benzer şekilde, bromun klorür için olduğundan daha sıvı bir sıvı oluşturması daha kolaydır, çünkü daha büyük olan molekül olarak brom, Londra'dan daha kuvvetli Londra kuvvetlerine sahiptir.