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Força de Dispersão de Londres

1930
  • Fritz London
Experimento de laboratório que demonstra a força de dispersão de London em gases nobres.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A força de dispersão de Londres (LDF) é o tipo mais fraco de Van der Waals força, resultante de flutuações mecânicas quânticas nas nuvens eletrônicas de átomos e moléculas. Essas flutuações criam dipolos temporários e instantâneos que induzem dipolos correspondentes em átomos vizinhos, resultando em uma força atrativa líquida. A energia potencial de interação [latex]V[/latex] entre dois átomos a uma distância [latex]r[/latex] é aproximadamente [latex]V = -frac{C_6}{r^6}[/latex].

The London dispersion force is a universal attractive force that exists between all atoms and molecules, even nonpolar ones where other intermolecular forces are absent. Its origin is purely quantum mechanical. According to quantum theory, the electron distribution around an atom is not static but fluctuates over time. At any given instant, the electron cloud can be momentarily distorted, creating a temporary electric dipole. This instantaneous dipole generates an electric field that polarizes the electron cloud of a neighboring atom, inducing a synchronized dipole in it. The interaction between these two correlated, temporary dipoles results in a weak, short-lived attraction.

The strength of the LDF depends on the polarizability of the molecule—how easily its electron cloud can be distorted. Larger atoms with more electrons, particularly those in outer shells far from the nucleus, are more polarizable and thus experience stronger dispersion forces. This explains why the boiling points of noble gases and nonpolar hydrocarbons increase with molecular size. Although individually weak, the cumulative effect of London forces can be substantial, playing a critical role in the structure of condensed matter, protein folding, and the adhesion of macroscopic objects.

UNESCO Nomenclature: 2202
Física atômica e molecular

Tipo

Lei Física

Interrupção

Revolucionário

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Schrödinger Equation and the development of Quantum Mechanics
  • Teoria clássica do eletromagnetismo e da polarização
  • Teoria de Heitler-London da ligação covalente, que introduziu interações de troca quântica
  • Conceitos anteriores de Van der Waals que não possuíam um mecanismo para atração não polar

Aplicações

  • Explicando a liquefação de gases nobres como o hélio e o argônio.
  • Mecanismos de adesão nas patas das lagartixas e adesivos secos
  • coesão e propriedades físicas de polímeros apolares como o polietileno
  • Ligação fármaco-receptor em farmacologia, especialmente em bolsões hidrofóbicos.
  • estabilidade de suspensões coloidais

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: força de dispersão de London, dipolo induzido, mecânica quântica, polarizabilidade, força intermolecular, forças de Van der Waals, moléculas apolares, correlação eletrônica, adesão, gases nobres.

Contexto histórico

Força de Dispersão de Londres

1927
1930
1930
1930
1931
1932
1933
1927
1927
1930
1930
1930
1931
1932
1936-01-01

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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