Forzas de van der Waals

As forzas de van der Waals son forzas intermoleculares de pequena intensidade existentes entre os átomos e as moléculas próximos. Son chamadas así na honra do científico holandés Johannes Diderik van der Waals.

Representación esquemática da forza de van der Waals

Formulación

As forzas de Van der Waals teñen orixes diversos. Principalmente descompóñense en tres efectos:

• As forzas de Keesom ou efectos de orientación (forzas de carácter electrostático entre moléculas cargadas, dipolos...)
• As forzas de Debye ou efectos de indución dun dipolo permanente a un inducido.
• As forzas de London ou efectos de dispersión (actúa entre moléculas de calquera tipo, incluídos os gases nobres).

A enerxía correspondente á forza de van der Waals E_VdW pódese formular como:

${\displaystyle E_{\text{VdW}}=-{\frac {1}{r^{6}}}\left[{\frac {\mu _{1}\cdot \mu _{2}}{3(4\pi \cdot \epsilon _{0}\cdot \epsilon )\cdot k\cdot T}}+{\frac {\mu _{1}^{2}\cdot \alpha _{2}+\mu _{2}^{2}\cdot \alpha _{1}}{(4\pi \cdot \epsilon _{0}\cdot \epsilon )^{2}}}+{\frac {3}{4}}\cdot {\frac {h\cdot \nu \cdot \alpha _{1}\cdot \alpha _{2}}{(4\cdot \pi \cdot \epsilon _{0})^{2}}}\right]}$

Onde :

• ${\displaystyle E_{\text{Keesom}}=-{\frac {1}{r^{6}}}\left[{\frac {\mu _{1}\cdot \mu _{2}}{3(4\pi \cdot \epsilon _{0}\cdot \epsilon )\cdot k\cdot T}}\right]}$ Enerxía das forzas de Keesom entre moléculas polares.

• ${\displaystyle E_{\text{Debye}}=-{\frac {1}{r^{6}}}\left[{\frac {\mu _{1}^{2}\cdot \alpha _{2}+\mu _{2}^{2}\cdot \alpha _{1}}{(4\pi \cdot \epsilon _{0}\cdot \epsilon )^{2}}}\right]}$ Enerxía das forzas de Debye entre moléculas polares e dipolos inducidos.

• ${\displaystyle E_{\text{London}}=-{\frac {1}{r^{6}}}\left[{\frac {3}{4}}\cdot {\frac {h\cdot \nu \cdot \alpha _{1}\cdot \alpha _{2}}{(4\cdot \pi \cdot \epsilon _{0})^{2}}}\right]}$ Enerxía das forzas de dispersión de London entre dipolos instantáneos.

Onde ${\displaystyle \epsilon _{0}}$, constante diélectrica do baleiro; ${\displaystyle k}$, constante de Boltzmann ; ${\displaystyle T}$, a temperatura absoluta, ${\displaystyle r}$ a distancia media entre as molecules consideradas, ${\displaystyle \mu }$ os momentos dipolares das moléculas consideradas, ${\displaystyle \alpha }$ as polarizabilidades eléctricas, ${\displaystyle h}$ constante de Plank e ${\displaystyle \nu }$ a frecuencia electrónica de absorción.

---

Este artigo sobre química é, polo de agora, só un bosquexo. Traballa nel para axudar a contribuír a que a Galipedia mellore e medre.  Existen igualmente outros artigos relacionados con este tema nos que tamén podes contribuír.

---