Em química, o que são as forças de Londres?

As forças de Londres, também conhecidas como forças de dispersão de Londres, são forças intermoleculares fracas que atraem ou repelem átomos ou moléculas. Eles têm o nome de Fritz London, um físico alemão. Essas interações entram em cena quando se formam dipolos instantâneos, o que acontece quando uma separação de carga positiva e negativa através de uma molécula é criada pelo movimento de massa dos elétrons. As forças de Londres ocorrem nas moléculas polares e não polares e podem afetar o estado físico de um composto químico.

Um dipolo existe quando parte da molécula possui uma carga líquida positiva e outra parte possui uma carga líquida negativa. Moléculas polares, como a água, têm dipolos permanentes devido a uma irregularidade inerente na distribuição de elétrons através de suas estruturas. Dipolos instantâneos ou temporários também podem se formar em moléculas não polares. Esse tipo de dipolo é criado quando os elétrons se reúnem, criando uma carga líquida negativa na área de maior densidade eletrônica e deixando a área desocupada com uma carga líquida positiva.

As forças que atuam entre moléculas com dipolos são conhecidas coletivamente como forças de van der Waals. As forças de Londres são um tipo de força de Van der Waals. Quando moléculas com dipolos instantâneos se aproximam, áreas de carga semelhante se repelem e aquelas de carga oposta se atraem. O dipolo temporário de uma molécula também pode moldar a distribuição de elétrons de outra molécula em um dipolo induzido através da força eletrostática.

As forças de Londres são as únicas forças intermoleculares agindo entre moléculas ou átomos que não são polares. Cloro, bromo e dióxido de carbono são exemplos de moléculas cujas interações são moldadas por essas forças. Nas moléculas polares, as forças de Londres podem atuar além das outras forças de van der Waals, mas seu efeito geral é mínimo.

A força das forças de Londres entre as moléculas é determinada pela forma e pelo número de elétrons em cada molécula. Aqueles com formas alongadas podem experimentar uma maior separação de carga, criando forças mais fortes de Londres. Moléculas maiores com mais elétrons também tendem a ter forças mais fortes de Londres do que as menores, uma vez que o maior número de elétrons permite uma maior diferença de potencial na carga através da molécula.

As características físicas dos produtos químicos podem ser profundamente afetadas pela força das forças de dispersão. Por exemplo, o neopentano existe como gás à temperatura ambiente, enquanto o n- pentano, outro produto químico que contém exatamente o mesmo número e tipos de átomos, é um líquido. A diferença é devido à forma molecular. Embora ambos os compostos sejam não polares, as moléculas de n- pentano têm uma forma alongada que lhes confere forças londrinas mais fortes e maior capacidade de contato. Da mesma forma, é mais fácil o bromo formar um líquido do que o cloro, porque o bromo, como a molécula maior, possui forças mais fortes em Londres do que o cloro.

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