Lực phân tán London là gì? Định nghĩa, nguyên lý và hành trình khám phá

Định nghĩa lực phân tán London

Lực phân tán London là một lực liên phân tử yếu giữa hai nguyên tử hoặc phân tử gần nhau. Lực là một lực lượng tử được tạo ra bởi lực đẩy electron giữa các đám mây điện tử của hai nguyên tử hoặc phân tử khi chúng tiếp cận nhau.

Lực phân tán London là lực yếu nhất trong lực van der Waals và là lực khiến các nguyên tử hoặc phân tử không phân cực ngưng tụ thành chất lỏng hoặc chất rắn khi nhiệt độ hạ thấp. Mặc dù nó yếu, trong ba lực van der Waals (định hướng, cảm ứng, phân tán), lực phân tán thường chiếm ưu thế. Ngoại lệ là cho các phân tử nhỏ, dễ phân cực (ví dụ, nước).

Lực lượng này được đặt tên bởi vì Fritz London lần đầu tiên giải thích làm thế nào các nguyên tử khí cao quý có thể bị thu hút lẫn nhau vào năm 1930. Giải thích của ông dựa trên lý thuyết nhiễu loạn bậc hai.

Còn được gọi là: lực lượng London, LDF, lực phân tán, lực lưỡng cực tức thời, lực lưỡng cực cảm ứng. Các lực lượng phân tán London đôi khi có thể được gọi một cách lỏng lẻo là lực lượng van der Waals.

Điều gì gây ra lực lượng phân tán London?

Khi bạn nghĩ về các electron xung quanh một nguyên tử, có lẽ bạn hình dung các chấm chuyển động nhỏ, cách đều nhau xung quanh hạt nhân nguyên tử. Tuy nhiên, các electron luôn luôn chuyển động và đôi khi có nhiều ở một phía của nguyên tử hơn ở phía bên kia. Điều này xảy ra xung quanh bất kỳ nguyên tử nào, nhưng nó rõ rệt hơn trong các hợp chất vì các electron cảm thấy sức hút hấp dẫn của các proton của các nguyên tử lân cận. Các electron từ hai nguyên tử có thể được sắp xếp sao cho chúng tạo ra các lưỡng cực điện tạm thời (tức thời). Mặc dù sự phân cực là tạm thời, nhưng nó đủ để ảnh hưởng đến cách các nguyên tử và phân tử tương tác với nhau.

Lực phân tán xảy ra giữa tất cả các nguyên tử và phân tử. Không quan trọng chúng là cực hay không cực. Các lực phát huy tác dụng khi các phân tử rất gần nhau. Tuy nhiên, lực phân tán London thường mạnh hơn giữa các phân tử dễ phân cực và yếu hơn giữa các phân tử không dễ bị phân cực.

Độ lớn của lực có liên quan đến kích thước của phân tử. Lực phân tán mạnh hơn đối với các nguyên tử và phân tử lớn hơn và nặng hơn so với các lực nhỏ hơn và nhẹ hơn. Điều này là do các electron hóa trị ở xa hạt nhân trong các nguyên tử / phân tử lớn hơn so với các hạt nhỏ, vì vậy chúng không liên kết chặt chẽ với các proton.

Hình dạng hoặc hình dạng của một phân tử ảnh hưởng đến tính phân cực của nó. Nó giống như ghép các khối hoặc chơi Tetris. Một số hình dạng sẽ tự nhiên xếp hàng tốt hơn so với những hình dạng khác.

Hệ quả của lực lượng phân tán London

Tính phân cực ảnh hưởng đến việc các nguyên tử và phân tử dễ dàng hình thành liên kết với nhau, do đó nó cũng ảnh hưởng đến các tính chất như điểm nóng chảy và điểm sôi. Ví dụ: nếu bạn xem xét Cl 2 và Br2, bạn có thể mong đợi hai hợp chất hoạt động tương tự nhau vì cả hai đều là halogen. Tuy nhiên, clo là một chất khí ở nhiệt độ phòng, trong khi brom là chất lỏng. Tại sao? Các lực phân tán London giữa các nguyên tử brom lớn hơn mang chúng đủ gần để tạo thành một chất lỏng, trong khi các nguyên tử clo nhỏ hơn có đủ năng lượng để phân tử này ở trạng thái khí.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở công tỷ, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu!

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker