Forza di Van der Waals
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
In chimica per Forza di van der Waals si intende un tipo di debole attrazione intermolecolare causata da dipoli indotti.
Il nome viene al fisico olandese Johannes Diderik van der Waals che osservò deboli forze attrattive dovute a perturbazioni della nuvola elettronica nei gas nobili.
Molecole complessivamente neutre sono soggette ad un’interazione elettrostatica, dovuta a fluttuazioni nella distribuzione delle cariche.
Si tratta di forze attrattive a grande distanza e repulsive a piccola distanza, espresse analiticamente dalla legge di Lennard-Jones.
Questa forza tende all’infinito per r → 0 e si annulla per r → ∞ e per r = δ.
Maggiori le dimensioni delle molecole di gas, maggiori sono queste forze, dato che aumenta il numero di elettroni che possono essere perturbati per formare dipoli indotti. Insieme al legame idrogeno queste forze sono responsabili dell'esistenza, a differenti temperature, dei tre stati di aggregazione della materia.
La forza di van der Waals si distingue dalla forza di dispersione di London in quanto quest'ultima è la forza che si genera tra un dipolo istantaneo e un dipolo indotto, mentre quella di van der Waals è caratterizzata da un dipolo permanente e un dipolo indotto.
Alla forza di van der Waals si attribuisce l'abilità del geco di camminare su superfici liscie senza l'uso di secrezioni adesive (le estremità delle sue zampe sono ricoperte da milioni di peli che moltiplicano le deboli forze elettromagnetiche di interazione con la superficie).[1]
La forza di van der Waals è inoltre alla base del funzionamento del microscopio a forza atomica (AFM), un potentissimo microscopio a scansione di sonda (SPM), che consiste essenzialmente di una microleva (cantilever) alla cui estremità è montata una punta acuminata (tip), che viene collocata nelle strette vicinanze della superficie del campione di cui effettua la scansione. La forza di van der Waals che agisce tra la punta ed il campione provoca una deflessione della microleva (la cui costante elastica è nota) in accordo con la legge di Hooke.
[modifica] Note
- ^ Kellar Autumn; Metin Sitti ; Yiching A. Liang; Anne M. Peattie; Wendy R. Hansen; Simon Sponberg; Thomas W. Kenny; Ronald Fearing; Jacob N. Israelachvili; Robert J. Full. "Evidence for van der Waals adhesion in gecko setae". Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 2002, 99, 12252-12256
[modifica] Voci correlate
Portale Chimica: Il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia
