순간 쌍극자와 London 분산력 ★

순간 쌍극자와 London 분산력

 

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▶ 참고: 분자간 힘

[ https://ywpop.tistory.com/2579 ]

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[1] 순간 쌍극자 (instantaneous dipole)

▶ 무극성 분자(또는 원자)에 존재하는 쌍극자

 

▶ 무극성 분자(또는 원자) 내 전자들이 자유로이 운동하다가

어느 한 순간 한쪽으로 몰렸을 때 발생하는 쌍극자를 ‘순간 쌍극자’라 한다.

 

 

 

 

[2] London 분산력 (dispersion force)

▶ 무극성 분자(또는 원자) 사이에 작용하는 힘

= 무극성 분자(또는 원자)에게 가장 중요한 힘

 

▶ 단원자분자(예, He)나 무극성 분자(예, N2) 기체가

고압/저온 조건에서 액체로 응축되는 이유 (원동력)

( 참고: 분자성 고체 https://ywpop.tistory.com/3064 )

 

▶ 분산력의 본질은

순간 쌍극자와 유도 쌍극자 사이의 ‘정전기적 인력’이다.

⇨ 분산력은 무극성 분자(또는 원자)의 분극성에 비례한다.

 

 

 

 

① 두 개의 헬륨 원자. 분극이 일어나기 전.

 

 

 

 

② B원자에 순간 쌍극자 발생.

 

 

 

 

[순간 쌍극자가 발생된 원자]

 

 

 

 

③ B 원자의 순간 쌍극자에 의해 A 원자에 유도 쌍극자 발생.

⇨ 순간 쌍극자-유도 쌍극자 사이에 정전기적 인력(= 런던 분산력) 작용.

 

 

 

 

▶ 분산력은 원자 또는 분자,

즉 물질 내 전자들이 한쪽으로 쏠렸을 때 발생.

 

▶ 작은 물질보다는 큰 물질에서 전자들이 한쪽으로 쏠리기 더 쉬움.

또한 한쪽으로 쏠렸을 때 발생하는 쌍극자 모멘트의 크기도 더 큼.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2581 )

 

▶ 이 때문에 분산력은 물질의 크기에 비례.

일반적으로 물질의 크기와 몰질량은 비례.

⇨ 분산력은 몰질량에 비례.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7540 ] 분산력은 모든 분자에 존재한다

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2587 ] 분자의 크기와 분산력, 끓는점 비교

 

 

 

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