लंदन की विशेषताएं और उदाहरण हैं

लंदन की सेना, लंदन फैलाव बल या द्विध्रुवीय प्रेरित-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं, अंतरालीय अंतःक्रिया के सबसे कमजोर प्रकार हैं। उनका नाम भौतिक विज्ञानी फ्रिट्ज लंदन के योगदान और क्वांटम भौतिकी के क्षेत्र में उनके अध्ययन के कारण है.

लंदन की सेनाएँ बताती हैं कि अणु किस प्रकार परस्पर क्रिया करते हैं जिनकी संरचना और परमाणु एक स्थायी द्विध्रुव के निर्माण को असंभव बनाते हैं; यही है, यह मूल रूप से एपोलर अणुओं या उदासीन गैसों से पृथक परमाणुओं पर लागू होता है। अन्य वैन डेर वाल्स बलों के विपरीत, इसे बहुत कम दूरी की आवश्यकता होती है.

लंदन की सेना की एक अच्छी शारीरिक सादृश्यता वेल्क्रो क्लोजर सिस्टम (ऊपरी छवि) के संचालन में पाई जा सकती है। कपड़े के एक किनारे को हुक के साथ कशीदाकारी से दबाकर, और दूसरे को तंतुओं से दबाकर, एक आकर्षक बल बनाया जाता है जो कपड़ों के क्षेत्र के लिए आनुपातिक होता है.

एक बार जब दोनों पक्षों को सील कर दिया जाता है, तो उन्हें अलग करने के लिए उनकी बातचीत (हमारी उंगलियों द्वारा बनाई गई) का मुकाबला करने के लिए एक बल होना चाहिए। एक ही अणुओं के लिए जाता है: वे जितने अधिक ज्वालामुखी या सपाट होते हैं, उतनी ही कम दूरी पर उनके अंतःप्रेरणीय संपर्क अधिक होते हैं.

हालाँकि, यह संभव नहीं है कि इन अणुओं को उनकी परस्पर क्रियाओं के लिए पर्याप्त दूरी पर अनुमानित किया जा सके.

जब यह मामला होता है, तो उन्हें बहुत कम तापमान या बहुत उच्च दबाव की आवश्यकता होती है; जैसा कि यह गैसों का मामला है। इसके अलावा, इस तरह की बातचीत तरल पदार्थों (जैसे एन-हेक्सेन) और ठोस (जैसे आयोडीन) में मौजूद हो सकती है.

सूची

• 1 लक्षण
  • 1.1 वर्दी लोड वितरण
  • 1.2 ध्रुवीकरण
  • 1.3 यह दूरी के विपरीत आनुपातिक है
  • 1.4 यह आणविक द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक है
• लंदन बलों के 2 उदाहरण
  • २.१ प्रकृति में
  • २.२ अलकन
  • 2.3 हैलोजन और गैसें
• 3 संदर्भ

सुविधाओं

एक अणु में क्या विशेषताएं होनी चाहिए ताकि वह लंदन की सेना के माध्यम से बातचीत कर सके? इसका उत्तर यह है कि कोई भी ऐसा कर सकता है, लेकिन जब एक स्थायी द्विध्रुवीय गति होती है, तो द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्षेपण फैलाव अंतःक्रियाओं से अधिक होता है, पदार्थों की भौतिक प्रकृति में बहुत कम योगदान देता है.

उन संरचनाओं में जहां कोई अत्यधिक विद्युत परमाणु नहीं होते हैं या जिनके इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज का वितरण सजातीय है, कोई ऐसा अंत या क्षेत्र नहीं है जिसे इलेक्ट्रॉनों में समृद्ध (no-) या गरीब (no +) माना जा सकता है.

इन मामलों में, एक अन्य प्रकार की ताकतों को हस्तक्षेप करना चाहिए या अन्यथा ये यौगिक केवल गैस चरण में ही मौजूद हो सकते हैं, भले ही उन पर दबाव या तापमान की स्थिति चल रही हो।.

सजातीय भार वितरण

दो अलग-थलग परमाणुओं, जैसे नियॉन या आर्गन में सजातीय आवेश वितरण होता है। यह ए, शीर्ष छवि में देखा जा सकता है। केंद्र में सफेद वृत्त अणुओं के लिए परमाणु, परमाणु या आणविक कंकाल के लिए नाभिक का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस चार्ज वितरण को हरे रंग के इलेक्ट्रॉनों के एक बादल के रूप में माना जा सकता है.

क्यों महान गैसें इस समरूपता को पूरा करती हैं? क्योंकि उनके पास अपनी इलेक्ट्रॉनिक परत पूरी तरह से भरी हुई है, इसलिए उनके इलेक्ट्रॉनों को सैद्धांतिक रूप से सभी कक्षाओं में नाभिक के आकर्षण के आरोप को समान रूप से महसूस करना चाहिए.

अन्य गैसों, जैसे परमाणु ऑक्सीजन (O) के विपरीत, इसकी परत अधूरी है (जो इसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में देखी गई है) और इसे डायटोमिक अणु O बनाने के लिए मजबूर करती है₂ इस कमी की भरपाई करने के लिए.

A के हरे घेरे भी अणु, छोटे या बड़े हो सकते हैं। इसके इलेक्ट्रॉनों का बादल उन सभी परमाणुओं के चारों ओर परिक्रमा करता है जो इसे बनाते हैं, विशेष रूप से अधिक विद्युत प्रवाह वाले। इन परमाणुओं के चारों ओर बादल केंद्रित होगा और अधिक नकारात्मक होगा, जबकि अन्य परमाणुओं में एक इलेक्ट्रॉनिक कमी होगी.

हालाँकि, यह बादल स्थिर नहीं है, लेकिन गतिशील है, इसलिए किसी समय में संक्षिप्त क्षेत्र cloud- और, +, और एक घटना कहा जाएगा चुंबक बनाने की क्रिया.

polarizability

ए में हरे रंग के बादल नकारात्मक चार्ज के एक सजातीय वितरण का संकेत देते हैं। हालांकि, नाभिक द्वारा लगाए गए सकारात्मक आकर्षण बल इलेक्ट्रॉनों पर दोलन कर सकते हैं। यह इस प्रकार बादल के विरूपण का कारण बनता है, जिससे क्षेत्र blue-, नीला, और yellow +, पीला होता है.

परमाणु या अणु में यह अचानक द्विध्रुवीय क्षण आसन्न इलेक्ट्रॉनिक बादल को विकृत कर सकता है; दूसरे शब्दों में, यह अपने पड़ोसी (बी, शीर्ष छवि) पर अचानक द्विध्रुव उत्पन्न करता है.

इसका कारण यह है कि क्षेत्र dist- पड़ोसी बादल को परेशान करता है, इसके इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण महसूस होता है और विपरीत ध्रुव पर उन्मुख होते हैं, δ+.

ध्यान दें कि कैसे सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव संरेखित करते हैं, जैसा कि स्थायी द्विध्रुवीय क्षणों के साथ अणु करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक बादल जितना अधिक चमकीला होगा, उतना ही कठोर कर्नेल इसे अंतरिक्ष में सजातीय रखेगा; और भी, सी में देखा के रूप में उसी के विरूपण, अधिक से अधिक.

इसलिए, परमाणु और छोटे अणु उनके वातावरण में किसी भी कण द्वारा ध्रुवीकृत होने की अधिक संभावना नहीं है। इस स्थिति का एक उदाहरण छोटे हाइड्रोजन अणु, एच₂.

संक्षेपण करने के लिए, या इससे भी अधिक, क्रिस्टलीकृत होने के लिए, इसके अणुओं को शारीरिक रूप से बातचीत करने के लिए मजबूर करने के लिए अत्यधिक दबाव की आवश्यकता होती है.

यह दूरी के विपरीत आनुपातिक है

यहां तक ​​कि अगर तात्कालिक डिपोल्स बनते हैं जो अपने आसपास दूसरों को प्रेरित करते हैं, तो वे परमाणुओं या अणुओं को एक साथ रखने के लिए पर्याप्त नहीं हैं.

B में दूरी है घ जो दो बादलों और उनके दो नाभिकों को अलग करता है। ताकि दोनों डिपोल्स एक निश्चित समय, इस दूरी के लिए बने रहें घ यह बहुत छोटा होना चाहिए.

यह शर्त पूरी होनी चाहिए, लंदन की सेना की एक अनिवार्य विशेषता (वेल्क्रो को बंद करना याद रखें), ताकि सामग्री के भौतिक गुणों पर ध्यान देने योग्य प्रभाव हो.

एक बार घ छोटा हो, B में बाईं ओर का नाभिक नीला क्षेत्र the- पड़ोसी परमाणु या अणु को आकर्षित करना शुरू कर देगा। यह बादल को और विकृत करेगा, जैसा कि सी में देखा गया है (कोर अब केंद्र में नहीं बल्कि दाईं ओर है)। फिर, एक बिंदु आता है जहां दोनों बादल स्पर्श करते हैं और "उछाल" करते हैं, लेकिन धीमी गति से उन्हें थोड़ी देर के लिए एक साथ रखने के लिए.

इसलिए, लंदन की सेनाएं दूरी के विपरीत आनुपातिक हैं घ. वास्तव में, कारक के बराबर है घ⁷, इसलिए दोनों परमाणुओं या अणुओं के बीच की दूरी का एक न्यूनतम रूपांतर लंदन के फैलाव को कमजोर या मजबूत करेगा.

यह आणविक द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक है

बादलों के आकार को कैसे बढ़ाया जाए ताकि वे अधिक आसानी से ध्रुवीकरण करें? इलेक्ट्रॉनों को जोड़ना, और उसके लिए नाभिक में अधिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होने चाहिए, इस प्रकार परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि होती है; या, अणु के कंकाल में परमाणुओं को जोड़कर, जो बदले में अपने आणविक द्रव्यमान को बढ़ाएगा

इस तरह, नाभिक या आणविक कंकाल हर समय इलेक्ट्रॉनिक बादल को समान रखने की संभावना कम होगी। इसलिए, ए, बी और सी में जितने बड़े हरे घेरे माने जाते हैं, वे उतने ही अधिक ध्रुवीकरण वाले होंगे और लंदन बलों द्वारा उनकी सहभागिता अधिक होगी।.

यह प्रभाव बी और सी के बीच स्पष्ट रूप से मनाया जाता है, और इससे भी अधिक हो सकता है यदि सर्कल व्यास में बड़े थे। यह तर्क उनके आणविक द्रव्यमान के अनुसार कई यौगिकों के भौतिक गुणों की व्याख्या करने के लिए महत्वपूर्ण है.

लंदन की सेनाओं के उदाहरण

स्वभाव में

रोज़मर्रा के जीवन में, लंदन की फैलाव शक्तियों के असंख्य उदाहरण हैं, जो उद्यम की आवश्यकता के बिना, पहली बार, सूक्ष्म जगत में.

सबसे आम और आश्चर्यजनक उदाहरणों में से एक है जो कि सरीसृपों के पैरों में पाया जाता है जिन्हें जेकॉस (शीर्ष छवि) के रूप में जाना जाता है और कई कीड़ों में (स्पाइडरमैन में भी).

उनके पैरों में उनके पैड होते हैं जिनमें से हजारों छोटे फिलामेंट फैल जाते हैं। छवि में आप एक चट्टान के ढलान पर एक जियोको पोजिंग देख सकते हैं। इसे प्राप्त करने के लिए, यह चट्टान और उसके पैरों के फिलामेंट्स के बीच अंतर-आणविक बलों का उपयोग करता है.

इनमें से प्रत्येक फिलामेंट कमजोर सतह के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिस पर छोटे सरीसृप तराजू होते हैं, लेकिन चूंकि वे हजारों हैं, वे अपने पैरों के क्षेत्र के लिए आनुपातिक बल लगाते हैं, जो संलग्न रहने और चढ़ाई करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त रूप से प्रबल होता है। गेकोस क्रिस्टल की तरह चिकनी और सही सतह पर चढ़ने में भी सक्षम हैं.

हाइड्रोकार्बन

अल्केन्स संतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जो लंदन बलों द्वारा भी बातचीत करते हैं। उनकी आणविक संरचना में केवल साधारण बांड द्वारा जुड़े कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं। यह देखते हुए कि सी और एच के बीच इलेक्ट्रोनगैटिव का अंतर बहुत छोटा है, वे एपोलर यौगिक हैं.

तो, मीथेन, सीएच₄, सभी का सबसे छोटा हाइड्रोकार्बन, -161.7 .C पर उबलता है। जैसा कि सी और एच को कंकाल में जोड़ा जाता है, उच्च आणविक द्रव्यमान वाले अन्य एल्केन्स प्राप्त होते हैं.

इस तरह, एथेन (-88.6ºC), ब्यूटेन (-0.5 )C) और ओकटाइन (125.7iseC) उत्पन्न होते हैं। ध्यान दें कि कैसे उबलते बिंदु बढ़ जाते हैं जैसे कि अल्केन्स भारी हो जाते हैं.

ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉनिक बादल अधिक ध्रुवीकरण योग्य हैं और उनकी संरचनाओं में सतह क्षेत्र अधिक है जो उनके अणुओं के बीच संपर्क को बढ़ाते हैं.

ऑक्टेन, हालांकि यह एक अपोलर कंपाउंड है, जिसमें पानी की तुलना में अधिक उबलते बिंदु हैं.

हलोजन और गैसें

लंदन के बल भी कई गैसीय पदार्थों में मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, एन अणु₂, एच₂, सीओ₂, एफ₂, क्लोरीन₂ और सभी महान गैसें, इन बलों द्वारा बातचीत करती हैं, क्योंकि वे सजातीय इलेक्ट्रोस्टैटिक वितरण पेश करते हैं, जो तात्कालिक डिपोल्स को पीड़ित कर सकते हैं और ध्रुवीकरण को जन्म दे सकते हैं।.

महान गैसें हैं वह (हीलियम), Ne (नियॉन), Ar (आर्गन), Kr (क्रिप्टन), Xe (क्सीनन) और Rn (रेडॉन)। बाएं से दाएं, परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि के साथ इसके क्वथनांक में वृद्धि होती है: -269, -246, -186, -152, -108 और -62 itsC.

हॉगेंस भी इन बलों के माध्यम से बातचीत करते हैं। फ्लोरीन क्लोरीन की तरह कमरे के तापमान पर एक गैस है। ब्रोमीन, अधिक से अधिक परमाणु द्रव्यमान के साथ, एक लाल तरल के रूप में सामान्य स्थिति में होता है, और अंत में, आयोडीन एक बैंगनी ठोस बनाता है जो जल्दी से जलमग्न हो जाता है क्योंकि यह अन्य हैलोजन की तुलना में भारी होता है.

संदर्भ

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