在伦敦力，伦敦力或诱导偶极偶极相互作用，是最薄弱的分子间相互作用。它的名字归功于物理学家弗里茨·伦敦（Fritz London）以及他在量子物理学领域的研究。
伦敦部队解释了分子如何相互作用，其结构和原子使他无法形成永久的偶极子。也就是说，它从根本上适用于非极性分子或稀有气体的孤立原子。与其他范德华力不同，此力需要极短的距离。
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在维可牢尼龙搭扣封闭系统的操作中可以找到伦敦部队的良好物理比喻（上图）。通过用钩子按压绣花织物的一侧，并用纤维按压另一侧，可产生与织物面积成比例的吸引力。
密封好两个表面后，必须施加力抵消它们的相互作用（由我们的手指产生）以分开它们。分子也是如此：分子越多或越扁平，它们在很短距离内的分子间相互作用就越大。
然而，并非总是可能使这些分子足够接近以使其相互作用显着。
在这种情况下，它们需要非常低的温度或非常高的压力。气体就是这样。同样，这些相互作用类型可以存在于液体物质（例如正己烷）和固体物质（例如碘）中。
特点
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分子必须具有什么特征才能使其与伦敦力相互作用？答案是任何人都可以做到，但是当存在永久性偶极矩时，偶极-偶极相互作用比散射相互作用更占优势，对物质的物理性质的贡献很小。
在没有高负电性原子或静电荷分布均匀的结构中，没有极端或区域可被视为电子中的富（δ-）或劣（δ+）。
在这些情况下，必须干预其他类型的力，否则所述化合物只能存在于气相中，而不管作用在其上的压力或温度条件如何。
均质负载分配
两个孤立的原子（例如氖或氩）具有均匀的电荷分布。可以在A顶部图像中看到。中心的白色圆圈代表原子的原子核，或者代表分子的分子骨架。电荷的这种分布可以视为绿色电子云。
为什么稀有气体符合这种均质性？因为它们具有完全充满的电子壳，所以理论上它们的电子应在所有轨道上均等地感受到原子核的吸引电荷。
另一方面，对于其他气体，例如原子氧（O），其层是不完整的（在其电子结构中可以观察到），并迫使其形成双原子分子O 2来弥补这一不足。
A中的绿色圆圈也可以是大小的分子。它的电子云围绕组成它的所有原子旋转，尤其是最负电的原子。在这些原子周围，云将变得更加集中和消极，而其他原子将具有电子缺陷。
但是，这种云不是静态的而是动态的，因此在某些时候会形成短暂的δ-和δ+区域，并且会发生称为极化的现象。
极化率
在A中，绿色的云表示负电荷的均匀分布。但是，原子核施加的正吸引力会在电子上振荡。这会导致云变形，从而创建蓝色的区域δ-和黄色的区域δ+。
原子或分子中突然出现的偶极矩会扭曲相邻的电子云。换句话说，它在其邻居上感应出突然的偶极子（B，顶部图像）。
这是由于以下事实：δ-区域干扰了附近的云，其电子受到静电排斥，并指向相反的极点，出现了δ+。
注意正极与负极如何对齐，就像具有永久偶极矩的分子一样。电子云越多，原子核将使其保持空间均匀的难度就越大；而且，它的变形越大，如C中所示。
因此，原子和小分子不太可能被环境中的任何粒子极化。氢的小分子H 2说明了这种情况的一个例子。
为了使其凝结，甚至使其结晶，它需要过高的压力来迫使其分子发生物理相互作用。
与距离成反比
尽管形成了瞬间偶极子，在它们周围感应出其他偶极子，但它们不足以将原子或分子保持在一起。
在B中，有一个距离d分隔了两个云和两个核。为了使两个偶极子都能保留一定的时间，该距离d必须非常小。
必须满足这一条件，这是伦敦部队的一项基本特征（记住维可牢尼龙搭扣闭合），以使其对物质的物理性质产生显着影响。
一旦d小，B左侧的原子核将开始吸引相邻原子或分子的蓝色δ-区。如C所示，这将使云进一步变形（核心不再位于中心，而是位于右侧）。然后，有一点云同时接触并“反弹”，但速度慢到足以将它们保持在一起一段时间。
因此，伦敦部队与距离d成反比。实际上，该因子等于d 7，因此两个原子或分子之间距离的微小变化会减弱或增强伦敦散射。
它与分子量成正比
如何增加云的大小，使它们更容易极化？增加电子，原子核必须具有更多的质子和中子，从而增加原子量；或者，将原子添加到分子的主链上，这反过来会增加其分子质量
这样，核或分子骨架将不太可能始终保持电子云均匀。因此，在A，B和C中考虑的绿色圆圈越大，它们的极化程度就越高，并且伦敦部队的相互作用也就越大。
在B和C之间可以清楚地观察到这种效果，如果圆的直径更大，则效果会更大。这种推理是基于分子质量来解释许多化合物的物理性质的关键。
伦敦部队的例子
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在自然界
在日常生活中，有无数伦敦分散力量的例子，而无需首先涉足微观世界。
最常见和令人惊讶的例子之一是在被称为壁虎的爬行动物的腿部（上图）和许多昆虫中（在蜘蛛侠中）。
他们的腿上有垫子，数千根细丝从垫子上伸出。在图像中，您可以看到壁虎摆在岩石的斜坡上。为此，它利用了岩石和腿部细丝之间的分子间力。
这些细丝中的每条细丝都与小爬行动物爬升的表面相互作用较弱，但由于有数千根，它们会施加与其腿部面积成比例的力，强度足以使它们保持附着并可以爬升。壁虎还能够攀爬光滑而完美的表面，例如玻璃。
烷烃
烷烃是饱和的碳氢化合物，它们也会与伦敦军队发生相互作用。它们的分子结构仅由通过单键连接的碳和氢组成。由于C和H之间的电负性差异很小，因此它们是非极性化合物。
因此，甲烷，CH 4（最小的烃）在-161.7ºC下沸腾。通过将C和H添加到骨架中，可以获得具有更高分子量的其他烷烃。
这样就产生了乙烷（-88.6ºC），丁烷（-0.5ºC）和辛烷（125.7ºC）。注意，随着烷烃加重，它们的沸点如何增加。
这是因为它们的电子云更易极化，并且它们的结构具有更大的表面积，从而增加了它们的分子之间的接触。
辛烷尽管是一种非极性化合物，但沸点却比水高。
卤素和气体
伦敦部队也存在于许多气态物质中。例如，N 2，H 2，CO 2，F 2，Cl 2分子和所有稀有气体通过这些力相互作用，因为它们呈现出均匀的静电分布，该静电分布可以经历瞬时偶极子并导致极化。
稀有气体是He（氦气），Ne（氖气），Ar（氩气），Kr（rypto气），Xe（氙气）和Rn（rad气）。它们的沸点从左到右随原子质量的增加而增加：-269，-246，-186，-152，-108和-62ºC。
卤素也通过这些力相互作用。氟在室温下就像氯一样是一种气体。在正常条件下，溴的原子量较高，为淡红色液体，碘最后形成紫色固体，由于比其他卤素重，因此碘会迅速升华。
参考文献
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