Londondispersiekrachten

Londondispersiekrachten zijn zwakke intermoleculaire krachten die tussen alle atomen en moleculen optreden en vooral van belang zijn in apolaire verbindingen. Ze vormen een subtype van dispersiekrachten, ook wel van der Waals-krachten genoemd, en zijn aanwezig zelfs wanneer geen permanente dipool aanwezig is.

Het mechanisme berust op fluctuaties in de elektronendichtheid rond een molecuul, die een tijdelijk dipool oproepen. Dit dipool kan naburige moleculen een equivalente dipool laten vormen, waardoor een aantrekkingsreactie ontstaat tussen moleculen. De krachten komen voort uit elektronische correlaties en zijn quantummechanisch te verklaren; ze nemen toe met de polariseerbaarheid van de moleculen en gedaalde afstanden tussen moleculen.

Wat betreft sterkte volgen Londondispersiekrachten een afstandsafhankelijkheid die ongeveer proportional is aan -C6/R^6 tussen twee moleculen, waarbij C6 afhankelijk is van de polariseerbaarheid en de aard van de moleculen. Grotere of beter polarisbare moleculen ervaren sterker dispersiekrachten, waardoor hun kookpunten hoger kunnen zijn dan die van kleinere, minder polarisabele moleculen.

Belang en toepassingen: Londondispersiekrachten zijn essentieel voor de stabiliteit van apolaire stoffen zoals edelgassen en veel koolwaterstoffen, en dragen bij aan kook- en smeltpunten, viscositeit en condensatiegedrag. Ze spelen ook een rol bij de werking van biopolymeren en eiwitten door interacties tussen lange, apolaire ketens en tijdens oplos- en adsorptieprocessen.

Historisch: de concepten en kwantitatieve beschrijving van deze krachten werden ontwikkeld door Fritz London in de jaren dertig van de vorige eeuw. Ze vormen een fundamenteel begrip van van der Waals-interacties en van de fasetransities van moleculaire systemen.