Fuerza de Van der Waals
En física molecular , la fuerza de van der Waals , llamada así por el físico holandés Johannes Diderik van der Waals , es una interacción dependiente de la distancia entre átomos o moléculas . A diferencia de los enlaces iónicos o covalentes , estas atracciones no son el resultado de un enlace químico electrónico; [1] son comparativamente débiles y por lo tanto más susceptibles a perturbaciones. La fuerza de van der Waals desaparece rápidamente a distancias más largas entre moléculas que interactúan.
La fuerza de Van der Waals juega un papel fundamental en campos tan diversos como la química supramolecular , la biología estructural , la ciencia de los polímeros , la nanotecnología , la ciencia de superficies y la física de la materia condensada . También subyace a muchas propiedades de compuestos orgánicos y sólidos moleculares , incluida su solubilidad en medios polares y apolares .
Si no hay otra fuerza presente, la distancia entre átomos a la que la fuerza se vuelve repulsiva en lugar de atractiva cuando los átomos se acercan entre sí se denomina distancia de contacto de van der Waals ; este fenómeno resulta de la repulsión mutua entre las nubes de electrones de los átomos . [2] La fuerza de van der Waals tiene el mismo origen que el efecto Casimir , que surge de interacciones cuánticas con el campo de punto cero . [3]
Las fuerzas de van der Waals [4] se describen generalmente como una combinación de las fuerzas de dispersión de London entre " dipolos inducidos instantáneamente ", [5] fuerzas de Debye entre dipolos permanentes y dipolos inducidos, y la fuerza de Keesom entre dipolos moleculares permanentes cuyas orientaciones de rotación son promediado dinámicamente a lo largo del tiempo.
Las fuerzas de Van der Waals incluyen atracción y repulsiones entre átomos, moléculas y superficies, así como otras fuerzas intermoleculares. Se diferencian de los enlaces covalentes e iónicos en que son causados por correlaciones en las polarizaciones fluctuantes de partículas cercanas (una consecuencia de la dinámica cuántica [6] ).
A pesar de ser la más débil de las fuerzas químicas débiles, con una resistencia entre 0,4 y 4 kJ / mol (4 a 40 meV por enlace), aún pueden soportar una carga estructural integral cuando están presentes multitud de tales interacciones.
