Dispersiyon etkileşimi, iki indüklenmiş dipol (veya çok kutuplu)
momentler arasındaki etkileşimdir; non-kovalent van der Waals etkileşimlerinden
biridir.
Dispersiyon etkileşim, kalıcı dipol momentlerine sahip olup
olmamalarına bakılmaksızın, herhangi iki partikül arasında bulunan bir çeşit
moleküllerarası (intermolecular) etkileşimdir.
Dispersiyon etkileşimlerine model yaklaşım, polar olmayan
moleküllerde bile dalgalanan sıfır olmayan anlık dipol (veya daha yüksek
multipol) momentler ile sonuçlanan elektron yoğunluğu dağılımındaki
dalgalanmalara dayanır. Bu momentler, komşu moleküllerin elektron yoğunluğu
dağılımını daha da polarize eder ve yük dağılımlarının (eğer varsa, kalıcı
momentlerin neden olduğu etkileşimlere ek olarak) sonuçta meydana gelen ani
deformasyonlarıyla etkileşime girer.
Dispersiyon etkileşimin büyüklüğü doğrudan etkileşen
moleküllerin polarizasyonu ile bağlantılıdır. Homolog moleküller serisinde,
toplam polarizasyon, moleküldeki elektronların sayısı ile, daha da önemlisi,
yüzeydeki atomların sayılarıyla (dolayısıyla molekülün büyüklüğü ile) artar. Dispersiyon
etkileşimlerin zayıflaması, molekül yüzeyinin florlanması ile (çünkü flor
atomları zayıf polarizedir) sağlanabilir. Tersine, iyi polarize olabilen çok
elektronlu atomlar veya örneğin konjuge sistemler, dispersiyon etkileşimlerin güçlenmelerine
neden olur.
Çoğu molekül için (su molekülleri veya hidrojen florid gibi
küçük polar moleküller hariç), dispersiyon etkileşimi diğer van der Waals
kuvvetlerinden daha kuvvetlidir, ancak yine de tipik bir kovalent bağdan çok
daha zayıftır. Bazı yüksek simetrik ve valans doygun moleküllerde dispersiyon
etkileşimleri, molekülerarası kuvvetlerin tek kaynağıdır. Helyum ve neonun
aşırı polarize olmasına rağmen, atıl gazlardaki yoğunlaşmış fazların varlığının
nedeni molekülerarası kuvvetlerdir.
Dispersiyon etkileşimlerin doğru tanımlanması,
kuantum-mekanik yaklaşım gerektirir. Özellikle, pertürbasyon (karışıklık,
dalgalanma) teorisinin kullanımı ile rahatça işlenebilirler; çünkü dispersiyon
etkileşimleri, izole moleküllerin dalga fonksiyonlarında küçük pertürbasyonlara
neden olur. Bu durumda, etkileşime giren moleküllerin karşılıklı polarizasyonu,
‘elektronik olarak uyarılmış durumlar’ terimleriyle tanımlanabilir, yani,
etkileşen bir moleküller sisteminin temel durumu, temel durumlarının baskın
katkısı ve izole edilmiş moleküllerin uyarılmış hallerinin küçük katkıları ile
açıklanır. ‘Dispersiyon etkileşim’ terimi, elektronik polarizasyon mekanizmasının,
elektromgnanyetik alanda polarizasyona, yani ışığın dağılımına benzer olması
gerçeğine dayanır.
Dispersiyon etkileşiminin potansiyeli, uzaklığın (r)
tersinin kuvvetleriyle (1/rn) temsil edilebilir. Dolayısıyla,
dispersiyon kuvvetlerinin uzaklığa bağımlılığı, dipol-dipol ve polarizasyon
kuvvetlerine olan bağımlılığa benzer; bunların hepsi Coulomb etkileşiminden çok
daha kısa aralıklardadır.
