Van der Waals bond


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Van der Waals bond - versione corta

Un legame secondario interatomiche tra dipoli adiacenti molecolare, che può essere permanente o indotto.


Van der Waals bond - versione lunga

La forza di van der Waals (o di interazione di van der Waals), dal nome Diderik scienziato olandese Johannes van der Waals, è la somma delle forze di attrazione o repulsione tra le molecole (o tra parti della molecola stessa) diverse da quelle a causa di legami covalenti . o per l'interazione elettrostatica degli ioni tra loro o con le molecole neutre [1] Il termine comprende:

* Forza tra due dipoli permanenti (Keesom forza)

* Forza tra un dipolo permanente e un corrispondente indotto dipolo (Debye forza)

* Forza tra due dipoli istantaneamente indotto (forze di dispersione di Londra)

A volte è anche usato impropriamente come sinonimo per la totalità delle forze intermolecolari. Forze di van der Waals sono relativamente deboli rispetto ai legami chimici normali, ma giocano un ruolo fondamentale in campi diversi come la chimica supramolecolare, la biologia strutturale, scienza dei polimeri, nanotecnologia, scienza delle superfici e la fisica della materia condensata. Forze di van der Waals definiscono il carattere chimico di molti composti organici. Essi definiscono anche la solubilità di sostanze organiche in mezzi polari e non polari. In alcoli a basso peso molecolare, le proprietà del gruppo idrossile polare dominare le deboli forze intermolecolari di van der Waals. In alcoli superiori peso molecolare, le proprietà della catena idrocarburica non polare (s) dominano e definire la solubilità. Van der Waals-London forze crescono con la lunghezza della parte non polari della sostanza.

Forze di van der Waals sono attrazioni tra atomi, molecole e superfici, così come altre forze intermolecolari. Si differenziano da legami covalenti e ionici, nel senso che sono causate da correlazioni nel polarizzazioni fluttuante di particelle nelle vicinanze (una conseguenza della dinamica quantistica).

Forze intermolecolari hanno quattro principali contributi:

1. Un componente repulsiva che derivano dal principio di esclusione di Pauli che impedisce il crollo delle molecole.

2. Interazioni elettrostatiche attraente o repulsiva tra cariche permanenti (nel caso di ioni molecolari), dipoli (nel caso di molecole senza inversione di centro), quadrupoli (tutte le molecole con simmetria inferiore cubi), e in generale tra multipoli permanente. L'interazione elettrostatica è talvolta chiamato l'interazione Keesom o forza Keesom dopo Willem Hendrik Keesom.

3. Induzione (noto anche come polarizzazione), che è l'interazione attrattiva tra un multipolare permanente su una molecola con un multipolare indotta su un altro. Questa interazione è talvolta chiamato Debye vigore dopo Peter JW Debye.

4. Dispersione (di solito il nome di Fritz Londra), che è l'interazione attrattiva tra una qualsiasi coppia di molecole, tra cui gli atomi non polari, derivanti dalle interazioni dei multipoli istantanea.

Tutti intermolecolari / forze di van der Waals sono anisotropico (ad eccezione di quelli tra due atomi di gas nobile), il che significa che dipendono dalla orientazione relativa delle molecole. Le interazioni di induzione e la dispersione sono sempre interessanti, a prescindere dall'orientamento, ma le modifiche interazione elettrostatica firmare alla rotazione delle molecole. Cioè, la forza elettrostatica può essere attrattiva o repulsiva, a seconda dell'orientamento reciproco delle molecole. Quando le molecole sono in movimento termico, in quanto sono nel gas e fase liquida, la forza elettrostatica è una media che in larga misura, perché le molecole termicamente ruotare e quindi sonda entrambe le parti ripugnante e attraente della forza elettrostatica. A volte questo effetto si esprime con l'affermazione che "casuale movimento termico vicino alla temperatura ambiente di solito può superare o distruggere a loro" (che si riferisce alla componente elettrostatica di Van der Waals). Chiaramente, l'effetto termico media è molto meno pronunciato per l'induzione attraente e le forze di dispersione.

Forze di van der Waals sono responsabili per alcuni casi di pressione ampliamento (van der Waals ampliamento) di righe spettrali e la formazione di molecole di van der Waals. Il London-van der Waals sono legati all'effetto Casimir per il dielettrico, la prima è la descrizione microscopica della proprietà di massa quest'ultima.


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