Forzas de van der Waals

Representación esquemática da forza 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.

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:

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

Onde :

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

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

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

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