Van der Waalske krefter-problemet er en som har fanget oppmerksomheten til mange i det siste. Med sin relevans på ulike områder har Van der Waalske krefter klart å etablere seg som et interessepunkt og diskusjon i dagens samfunn. Enten på grunn av sin innvirkning på dagliglivet, sin innflytelse på populærkulturen eller dens betydning for teknologisk utvikling, har Van der Waalske krefter blitt et konstant samtaleemne. I denne artikkelen vil vi utforske ulike aspekter knyttet til Van der Waalske krefter, fra opprinnelsen til dens mulige konsekvenser i fremtiden.
Van der waalske krefter er en samlebetegnelse på alle krefter som virker mellom elektrisk nøytrale molekyler. Disse kreftene er mye svakere enn kjemiske bindinger, men har likevel stor betydning. Kreftene er oppkalt etter den nederlandske fysikeren Johannes Diderik van der Waals.
Det er tre ulike, men beslektede fenomener, som ligger bak de van der waalske kreftene:
Molekyler der tyngdepunktet for den negative og positive ladningen ikke faller sammen, kalles permanente dipoler. Elektronene i molekylet utgjør den negative ladningen, og atomkjernene den positive ladningen. Molekyler som består av to like atomer er ikke permanente dipoler. Dersom molekylet består av to ulike atomer, kan en få en forskyving av elektronene i molekylet, fordi hvert atom forsøker å oppnå edelgasskonfigurasjon.
I molekyler med flere enn to atomer er det ikke bare polariteten i bindingen som bestemmer dipoldannelsen, men også symmetrien i molekylet. Vannmolekylet (H2O) er for eksempel en permanent dipol fordi vinkelen mellom de to O-H-bindingene er ca. 104°.
Permanente dipoler vil tiltrekke hverandre i noen orienteringer, og frastøte hverandre i andre.
Dersom en permanent dipol kommer i nærheten av et annet molekyl, vil dette molekylet bli polarisert. Det vil si at ladningsfordelingen i molekylet forskyves. På denne måten kan et upolart molekyl bli en indusert dipol. Det er lettest å indusere dipolmoment i atomer med mange elektroner.
På bakgrunn av dette skulle en tro at det ikke finnes krefter mellom upolare edelgassmolekyler. Likevel kondenserer de når temperaturen blir lav nok. Den tysk-amerikanske fysikeren Fritz London foreslo i 1930 at det også finnes dipol-dipolkrefter mellom upolare molekyler. Elektronene er ikke i ro, og av og til er ladningsfordelingen usymmetrisk slik at molekylet blir en dipol, noe som igjen kan indusere dipolmoment i nabomolekyler. Denne kraften kalles Londonkraft.