Die London Wechselwirkung

Summary

In diesem Video wird die London-Interaktion erklärt, die dafür sorgt, dass jede Substanz bei niedriger Temperatur schließlich flüssig wird – selbst Helium. Es wird gezeigt, wie sich Elektronen in einem Heliumatom spontan verschieben können, wodurch ein Dipol entsteht. Dieser spontane Dipol beeinflusst benachbarte Atome, wodurch ein induzierter Dipol entsteht. Es kommt zu einer attraktiven Wechselwirkung zwischen den beiden Dipolen. Diese Wechselwirkung tritt in allen Teilchen auf und hängt von der Polarizierbarkeit der beteiligten Teilchen ab, die beschreibt, wie leicht sich Elektronen verschieben lassen, was auch für größere Moleküle von Bedeutung ist.

Takeaways

• 😀 Die London-Wechselwirkung sorgt dafür, dass jedes Material bei ausreichend niedriger Temperatur verflüssigt werden kann, sogar Helium.
• 😀 Helium besteht aus einem doppelt positiv geladenen Kern und zwei negativ geladenen Elektronen.
• 😀 Die Elektronen umkreisen den Kern relativ symmetrisch, können sich jedoch zufällig auf eine Seite verschieben.
• 😀 Eine spontane Dipolbildung entsteht, wenn die Elektronen sich asymmetrisch verteilen, was eine positive und eine negative Polarisation zur Folge hat.
• 😀 Der spontane Dipol eines Atoms interagiert mit einem benachbarten Atom und beeinflusst dessen Elektronen, was einen induzierten Dipol erzeugt.
• 😀 Der induzierte Dipol wird durch die negative Polarität des spontanen Dipols beeinflusst, was eine Wechselwirkung erzeugt.
• 😀 Es kommt zu einer Anziehung zwischen dem positiven Kern des induzierten Dipols und den Elektronen des spontanen Dipols.
• 😀 Umgekehrt ziehen auch die Elektronen des spontanen Dipols die positive Teilladung des induzierten Dipols an.
• 😀 Insgesamt entsteht eine anziehende Wechselwirkung zwischen den spontanen und induzierten Dipolen.
• 😀 Diese Art der Ion-Wechselwirkung tritt in allen Teilchen auf, da die Verschiebung der Elektronen grundsätzlich in jedem Teilchen möglich ist.
• 😀 Die Stärke der London-Wechselwirkung hängt von der Polarisierbarkeit der beteiligten Teilchen ab, was auch für größere Moleküle gilt.

Q & A

Was beschreibt die London-Wechselwirkung?

Die London-Wechselwirkung beschreibt den Prozess, bei dem Atome oder Moleküle durch spontane und induzierte Dipole miteinander interagieren. Diese Wechselwirkung sorgt dafür, dass jedes Substanz schließlich bei niedriger genug Temperatur flüssig wird.

Wie wird die London-Wechselwirkung in Helium-Atomen sichtbar?

In einem Helium-Atom können die Elektronen zufällig auf eine Seite verschoben werden, was einen spontanen Dipol erzeugt. Dieser Dipol interagiert dann mit einem benachbarten Helium-Atom und erzeugt eine induzierte Dipol-Wechselwirkung.

Was passiert, wenn ein spontaner Dipol in einem Atom entsteht?

Wenn ein spontaner Dipol entsteht, bedeutet dies, dass eine Seite des Atoms positiv polarisiert ist und die andere Seite negativ polarisiert ist. Dies führt zu einer Wechselwirkung mit benachbarten Atomen oder Molekülen.

Was ist ein induzierter Dipol?

Ein induzierter Dipol entsteht, wenn der spontane Dipol eines Atoms die Elektronen eines benachbarten Atoms beeinflusst, wodurch die Elektronen im benachbarten Atom asymmetrisch verteilt werden und ein Dipol entsteht.

Wie kommt es zu einer Anziehung zwischen zwei Dipolen?

Die Anziehung zwischen zwei Dipolen entsteht durch die Wechselwirkung der positiven und negativen Teilladungen. Die positiven Kernladungen eines Dipols ziehen die Elektronen des anderen Dipols an und umgekehrt.

Warum ist die Polarizierbarkeit wichtig für die London-Wechselwirkung?

Die Polarizierbarkeit beschreibt, wie leicht sich die Elektronen eines Atoms oder Moleküls verschieben lassen. Eine höhere Polarizierbarkeit führt zu einer stärkeren London-Wechselwirkung, da die Dipole leichter induziert werden können.

Gilt die London-Wechselwirkung nur für Atome?

Nein, die London-Wechselwirkung tritt nicht nur in Atomen auf, sondern auch in größeren Molekülen. Jedes Teilchen, das eine gewisse Polarizierbarkeit aufweist, kann an dieser Wechselwirkung teilnehmen.

Wie beeinflusst die London-Wechselwirkung den Aggregatzustand von Substanzen?

Die London-Wechselwirkung trägt dazu bei, dass Substanzen bei niedrigen Temperaturen flüssig werden, da die intermolekularen Kräfte zwischen den Atomen oder Molekülen durch die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen verstärkt werden.

Warum kann Helium auch durch die London-Wechselwirkung verflüssigt werden?

Helium, obwohl es ein sehr leichtes und einfaches Atom ist, kann aufgrund der London-Wechselwirkung verflüssigt werden, da auch bei Helium spontane Dipole auftreten können, die mit anderen Helium-Atomen interagieren.

Wie wird die Stärke der London-Wechselwirkung bestimmt?

Die Stärke der London-Wechselwirkung hängt von der Polarizierbarkeit der beteiligten Atome oder Moleküle ab. Substanzen mit einer höheren Polarizierbarkeit haben eine stärkere London-Wechselwirkung.