Дисперсионные силы (дисперсионное притяжение, лондоновские силы, лондоновские дисперсионные силы, LDF) — силы электростатического притяжения мгновенного и индуцированного (наведённого) диполей электрически нейтральных атомов или молекул .

Происхождение дисперсионных сил было объяснено в 1930 году Фрицем Лондоном — немецким физиком-теоретиком . Дисперсионные силы универсальны (то есть проявляются во всех случаях), так как они обусловлены взаимодействием атомов и молекул друг с другом за счёт их дипольных моментов, собственных или взаимоиндуцированных. Считается, что дисперсионная энергия не имеет классического аналога и определяется квантовомеханическими флуктуациями электронной плотности . Мгновенное распределение заряда одного атома или молекулы, характеризуемое мгновенным дипольным моментом, индуцирует мгновенный дипольный момент в другом атоме или молекуле . При сближении атомов или молекул ориентация микродиполей перестаёт быть независимой, и их появление и исчезновение в разных атомах и молекулах происходит в такт друг к другу. Синхронное появление и исчезновение микродиполей разных атомов и молекул сопровождается их притяжением.

В результате возникает взаимодействие этих моментов. Потенциальная энергия дисперсионного взаимодействия:

${\displaystyle E_{disp}=-{\frac {C}{r^{6}}}}$ . где r — расстояние между атомами или молекулами.

Коэффициент C приближённо вычисляют по формуле:

${\displaystyle C={\frac {3}{2}}\alpha _{A}\cdot \alpha _{B}\cdot {\frac {I_{A}\cdot I_{B}}{I_{A}+I_{B}}}}$ , где ${\displaystyle \alpha _{A}}$ и ${\displaystyle \alpha _{B}}$ — электронные поляризуемости атомов или молекул, ${\displaystyle I_{A}}$ и ${\displaystyle I_{B}}$ — потенциалы ионизации атомов или молекул.

Дисперсионное взаимодействие (притяжение) возникает между всеми атомами и молекулами.

Для количественной оценки вклада дисперсионных взаимодействий между молекулами в твердом теле в настоящее время используется метод расчёта и анализа поверхностей Хиршфельда . Основные методики этого подхода описаны в .

Межатомное взаимодействие сопровождается рекомбинацией атомов с образованием молекулы за исключением атомов инертных газов , которые сохраняют свою индивидуальность. Так, все инертные газы при нормальных условиях моноатомны. Однако, дисперсионные силы обуславливают возможность существования различных агрегатных состояний инертных газов ( газ , жидкость и твёрдые тела ).

См. также

• Межатомное взаимодействие
• Межмолекулярное взаимодействие
• Силы Ван-дер-Ваальса

Примечания

В другом языковом разделе есть более полная статья (англ.) . Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода