¿Son las fuerzas cuánticas relativistas (fuerzas relativistas de Van der Waals) fuerzas / interacciones electromagnéticas?

La fuerza de van der Waals es de origen electromagnético, pero en realidad no necesitamos entrar en la relatividad. La electrodinámica maxwelliana simple es todo lo que se requiere para comprender el origen, aunque hacer cálculos es extremadamente difícil. Representan interacciones entre moléculas y hay tres componentes principales:

(a) Fuerzas de dispersión, que surgen de la distribución de electrones de una molécula que se acerca a la otra. Entonces, lo que sucede es que hay una fuerza instantánea en los núcleos, ya que sobre una base promediada en el tiempo hay una fuerza eléctrica mejorada de la combinación de electrones y los núcleos se mueven un poco más cerca uno del otro hasta que las fuerzas opuestas de la repulsión electrón-electrón y los núcleos -Nucleos repulsión hacerse cargo.

(b) Interacción de dispersión con un dipolo permanente en la otra molécula.

(c) Interacciones dipolo – dipolo.

Como puede ver, la fuerza es bastante complicada, gracias a las fuerzas de dispersión, y aunque es fácil decir que algunas moléculas deberían tener interacciones más fuertes que otras, hacer cálculos reales es esencialmente demasiado difícil porque para obtener una respuesta exacta, necesita La dinámica precisa de todos los electrones, que es más fácil decirlo que hacerlo.

La parte contraintuitiva son las fuerzas de dispersión (a). Solo pensando descuidadamente en ello, podría pensar que la repulsión electrón-electrón superaría cualquier fuerza atractiva, pero recuerde que los electrones son dinámicos y, para empezar, intentarán evitarse mutuamente. Es el promedio de tiempo lo que conduce a una mayor fuerza en los núcleos, ya que los núcleos obtienen las fuerzas de AMBAS distribuciones de electrones, sin que tengan que estar en el mismo lugar en ningún instante.