Как возникают силы дисперсии

Электроны в молекуле не застывают на месте: их облако непрерывно меняет форму. Поэтому даже у молекулы без постоянных полюсов на короткое время может появиться слабый электрический перекос — мгновенный диполь. Его электрическое поле смещает электронное облако рядом расположенной молекулы и создаёт в ней наведённый диполь. Между такими диполями возникает притяжение.

Этот механизм называют дисперсионным взаимодействием, или силами Лондона. «Цепная реакция» здесь — не устойчивая передача заряда: электроны не переходят от одной молекулы к другой. Перекосы возникают и исчезают, но пока соседние молекулы находятся рядом, их движения оказываются связанными так, что в среднем выгодно притяжение.

Почему слабые силы важны

Одно такое взаимодействие очень мало по сравнению с химической связью. Но оно действует между множеством соседних частиц и складывается с другими межмолекулярными силами. Поэтому дисперсионное притяжение помогает молекулам удерживаться рядом — например, когда газ охлаждается и превращается в жидкость.

Сила эффекта зависит от того, насколько легко деформировать электронное облако. У крупных атомов и молекул электронов больше, а облако обычно подвижнее, поэтому дисперсионное взаимодействие может быть заметнее. На этом держится важная часть поведения веществ, у которых нет постоянных зарядов или сильных полюсов: нейтральность молекул не означает, что они вовсе не притягиваются.