Concetti Chiave
- Le forze di London agiscono su tutte le molecole, polari e apolari, generate dal movimento degli elettroni che creano dipoli istantanei.
- L'efficacia delle forze di London aumenta con la massa molare; molecole più pesanti hanno più elettroni e maggiori fluttuazioni delle cariche.
- Il punto di ebollizione di molecole con la stessa formula bruta può variare a causa della loro forma, influenzando le interazioni tra di esse.
- Molecole lineari, come il pentano, presentano più interazioni rispetto a molecole sferiche, come il dimetilpropano, che richiedono meno energia per bollire.
- Il benzene rimane liquido grazie alle forze idrofobiche, dimostrando l'importanza delle forze di London nella stabilità delle molecole.
Le forze di London
Le forze di London sono le uniche forze che agiscono su tutti i tipi di molecole, sia polari che apolari e sono dovute al movimento degli elettroni che produce un momento di dipolo istantaneo, generando parziali cariche positive e negative nelle molecole. Le forze di London tengono insieme le molecole, ad esempio il benzene esiste allo stato liquido grazie a forze idrofobiche. L’efficacia, ossia il numero delle forze di London, aumenta con la massa molare dal momento che le molecole più pesanti hanno più elettroni e quindi il loro continuo cambiare di posizione genera maggiori fluttuazioni delle cariche parziali: tra gli alogeni infatti fluoro e cloro sono gassosi, il bromo è liquido e lo iodio è un solido.
Intensità e forma molecolare
L’intensità delle forze di London è determinata poi dalla forma delle molecole: ad esempio pentano e dimetilpropano hanno uguale formula bruta, ma diversa formula di struttura (il pentano ha forma a bastoncello, il dimetilpropano a sfera). Queste molecole, pur avendo lo stesso numero di elettroni, hanno diverso punto di ebollizione: rispettivamente 36°C e 10°C. Dal momento che il punto di ebollizione indica quante interazioni formano le molecole, nel pentano sono presenti più interazioni e quindi è necessario fornire più energia per farlo bollire. Al contrario il dimetilpropano forma poche interazioni perché tra molecole di forma sferica vi è una piccola superficie di contatto, a differenza che nelle molecole lineari come il pentano.
Domande da interrogazione
- Qual è il principio alla base delle forze di London e come influenzano le molecole?
- Come influisce la massa molare sull'efficacia delle forze di London?
- In che modo la forma molecolare influisce sull'intensità delle forze di London e sul punto di ebollizione?
Le forze di London agiscono su tutte le molecole, sia polari che apolari, e sono generate dal movimento degli elettroni che crea un momento di dipolo istantaneo. Queste forze sono fondamentali per mantenere insieme le molecole, come nel caso del benzene che esiste allo stato liquido grazie a forze idrofobiche.
L'efficacia delle forze di London aumenta con la massa molare, poiché le molecole più pesanti possiedono più elettroni, il cui movimento genera maggiori fluttuazioni delle cariche parziali. Questo spiega perché tra gli alogeni, il fluoro e il cloro sono gassosi, mentre il bromo è liquido e lo iodio è solido.
L'intensità delle forze di London è influenzata dalla forma delle molecole. Ad esempio, il pentano e il dimetilpropano, pur avendo la stessa formula bruta, presentano punti di ebollizione diversi (36°C e 10°C) a causa delle diverse interazioni tra le molecole. Il pentano, con una forma a bastoncello, ha più interazioni rispetto al dimetilpropano, che ha una forma sferica e quindi una superficie di contatto minore.
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