Risposta breve: ci sono molte interazioni elettrostatiche tra due molecole non polari.

Oltre ai momenti monopolo (cariche complete) e di dipolo permanente (molecole polari), esiste un completa espansione multipolare per il potenziale elettrostatico attorno a qualsiasi molecola. (Questo è tecnicamente vero anche per atomi e ioni, ma i termini di ordine superiore sono davvero utili solo per le molecole.)

Quindi ci sono termini di interazione di energia potenziale elettrostatica per carica-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo- quadrupolo, quadrupolo-quadrupolo, ecc.

Questi termini sono importanti: le interazioni quadrupolo-quadrupolo determinano l'orientamento del dimero di benzene e di $ \ ce {CO2} $ dimero nel tuo esempio. ¹

Il problema è che la maggior parte di queste interazioni si esaurisce molto rapidamente. Il termine quadrupolo-quadrupolo è: ¹

$$ E (r) = \ frac {- \ Theta_1 \ Theta_2} {4 \ pi \ epsilon_0r ^ 5} \ times \ Gamma (\ theta_1, \ theta_2, \ phi) $$

Quindi circa $ 1 / r ^ 5 $, rispetto a $ 1 / r ^ 3 $ per le interazioni dipolo-dipolo, o $ 1 / r ^ 6 $ per forze di dispersione come dipoli indotti.

Quando tali molecole sono vicine, i momenti del quadrupolo (e altri termini elettrostatici multipolari) possono dettare l'impaccamento e le distanze , ma non sono così forti o a lungo raggio come le interazioni dipolo-dipolo o di carica.

Nel caso di molecole non polari, tra di loro sono presenti forze di dispersione o forze di Londra. Queste forze sono interazioni dipolo indotte da dipolo. Come sappiamo che in una molecola non polare, l'intera molecola ha momento di dipolo zero ma i legami sono polari.

Quando due molecole non polari si avvicinano l'una all'altra. La parte negativa (elettroni) di una molecola attira la parte positiva (nucleo) di un'altra molecola. Di conseguenza, vengono indotti due dipoli. Tali dipoli sono chiamati dipoli indotti e l'interazione è chiamata interazioni dipolo indotte - dipolo.

Esempio: intrazioni CO2 - CCl4 e He - Ne

Le interazioni dipolo-dipolo sono interazioni elettrostatiche tra i dipoli permanenti di diverse molecole. Queste interazioni allineano le molecole per aumentare l'attrazione.

Per formare un'attrazione dipolo-dipolo, dovrebbe esserci un momento di dipolo per la molecola considerata.

Per un esempio: Acqua ($ \ ce {H2O} $)

Ha un grande momento di dipolo elettrico permanente. È positivo e le cariche negative non sono centrate nello stesso punto; si comporta come poche cariche uguali e opposte separate da una piccola distanza.

Il dipolo permanente nell'acqua è causato dalla tendenza dell'ossigeno ad attirare elettroni a se stesso (cioè l'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno). I 10 elettroni di una molecola d'acqua si trovano più regolarmente vicino al nucleo dell'atomo di ossigeno, che contiene 8 protoni. Di conseguenza, l'ossigeno ha una leggera carica negativa (δ-). Poiché l'ossigeno è così elettronegativo, gli elettroni si trovano meno regolarmente attorno al nucleo degli atomi di idrogeno, che hanno ciascuno un solo protone. Di conseguenza, l'idrogeno ha una leggera carica positiva (δ +)

Se consideriamo una molecola NON POLARE con LEGAMI POLARI come hai detto; come $ \ ce {CCl4} $ o $ \ ce {CO2} $

Le molecole spesso contengono legami polari a causa delle differenze di elettronegatività ma non hanno un momento di dipolo complessivo se lo sono simmetrico. Nella molecola tetraclorometano ($ \ ce {CCl4} $), gli atomi di cloro sono più elettronegativi degli atomi di carbonio e gli elettroni sono attirati verso gli atomi di cloro, creando dipoli. Tuttavia, questi dipoli carbonio-cloro si annullano a vicenda perché la molecola è simmetrica e $ \ ce {CCl4} $ non ha alcun movimento di dipolo complessivo.

Sebbene $ \ ce {CO2 } $ ha legami polari, non ha un momento di dipolo, quindi non può formare interazioni dipolo-dipolo.