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凡得瓦分子

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計算出來的(H2O)100二十面體水簇結構

范德华分子(vdW分子)是鍵結力很弱的分子或原子群,其結合是靠著范德华力氢键等分子間作用力[1]。此名詞起源於1970年代,可以用分子束微波光譜英语microwave spectroscopy觀察到穩定的分子簇。

例子

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針對一些凡得瓦分子已有相關的研究,例如Ar2英语Diargon、H2-Ar、H2O-Ar、benzene-Ar、(H2O)2和(HF)2。其他的包括最大的雙原子分子氦二聚体LiHe英语LiHe[2][3]

超聲束光譜

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在(超聲束)分子束中的溫度很低(約低於5 K)。凡得瓦分子在此低溫下會穩定,可以用微波、遠紅外線光譜英语far-infrared spectroscopy及其他光譜偵測到[4]。 在冷平衡氣體中也會形成凡得瓦分子,不過其濃度很小,而且和溫度有關。目前已觀察到氣體中凡得瓦分子的旋轉躍遷和振動躍遷,主要是用紫外以及紅外光譜來觀察。

凡得瓦分子多半是非常的不具剛性,而且可以用很低的能量壁壘分隔出不同的流变分子,因此在遠紅外光譜中看到的穿隧分裂(tunneling splittings)相對較大[5]。在遠紅外線光譜中可以觀察到凡得瓦分子的分子間振動、旋轉以及穿隧運動(VRT)。 凡得瓦分子的VRT光譜研究是目前了解分子间作用力最直接的途徑[6]

相關條目

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參考資料

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  1. ^ Blaney, B L; Ewing, G E. Van Der Waals Molecules. Annual Review of Physical Chemistry. 1976, 27 (1): 553–584. Bibcode:1976ARPC...27..553B. ISSN 0066-426X. doi:10.1146/annurev.pc.27.100176.003005. 
  2. ^ Friedrich, Bretislav. A Fragile Union Between Li and He Atoms. Physics. 8 April 2013, 6: 42 [2021-08-15]. Bibcode:2013PhyOJ...6...42F. doi:10.1103/Physics.6.42可免费查阅. (原始内容存档于2017-08-29). 
  3. ^ Joshua Jortner. Van der Waals Molecules (Donald Levy). Advances in Chemical Physics, Photoselective Chemistry. John Wiley & Sons. 8 September 2009: 323– [2021-08-15]. ISBN 978-0-470-14313-1. (原始内容存档于2021-08-28). 
  4. ^ Smalley, Richard E.; Wharton, Lennard; Levy, Donald H. Molecular optical spectroscopy with supersonic beams and jets. Accounts of Chemical Research. 1977, 10 (4): 139–145 [2021-08-15]. Bibcode:1977mosw.book.....S. ISSN 0001-4842. doi:10.1021/ar50112a006. (原始内容存档于2017-09-23). 
  5. ^ Hutson, J M. Intermolecular Forces from the Spectroscopy of Van Der Waals Molecules. Annual Review of Physical Chemistry. 1990, 41 (1): 123–154. Bibcode:1990ARPC...41..123H. ISSN 0066-426X. doi:10.1146/annurev.pc.41.100190.001011. 
  6. ^ Miller, R. E. Infrared laser photodissociation and spectroscopy of van der Waals molecules. The Journal of Physical Chemistry. 1986, 90 (15): 3301–3313. ISSN 0022-3654. doi:10.1021/j100406a003. 

延伸閱讀

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  • So far three special issues of Chemical Reviews have been devoted to vdW molecules: I. Vol. 88(6) (1988). II. Vol. 94(7) (1994). III. Vol. 100(11) (2000).
  • Early reviews of vdW molecules: G. E. Ewing, Accounts of Chemical Research, Vol. 8, pp. 185-192, (1975): Structure and Properties of Van der Waals molecules. B. L. Blaney and G. E. Ewing, Annual Review of Physical Chemistry, Vol. 27, pp. 553-586 (1976): Van der Waals Molecules.
  • About VRT spectroscopy: G. A. Blake, et al., Review Scientific Instruments, Vol. 62, p. 1693, 1701 (1991). H. Linnartz, W.L. Meerts, and M. Havenith, Chemical Physics, Vol. 193, p. 327 (1995).