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凡得瓦力

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水分子之間的氫鍵(主要)和凡得瓦力

凡得瓦力(英語:van der Waals force)又名范德華力凡得瓦力[1],在化學中指分子原子之間非定向的、無飽和性的、較弱的交互作用力,根據荷蘭物理學家約翰內斯·范德瓦耳斯命名。凡得瓦力是一種電性重力,但它比化學鍵共價鍵弱得多,通常其能量小於5kJ/mol。凡得瓦力的大小和分子的大小成正比。

凡得瓦力的主要來源有三種機制:

  1. 取向力極性分子之間的交互作用力
  2. 誘導力:極性分子極化非極性分子,產生誘導偶極矩,並交互作用
  3. 分散力:一對非極性分子由於本身電子的機率運動,可以相互配合產生一對方向相反的瞬時偶極矩,這一對瞬時偶極矩交互作用。這種機制是非極性分子中凡得瓦力的主要來源,1930年由F.W.倫敦英語Fritz London首先根據量子力學原理給出解釋

凡得瓦力的大小會影響物質尤其是分子晶體熔點沸點,通常分子的分子量越大,凡得瓦力越大。(氧化氫)比硫化氫的相對分子質量小,因此凡得瓦力比後者弱,但由於水分子間存在更強的氫鍵,熔沸點反而更高。壁虎能夠在牆及各種表面上行走,便是因為腳上極細緻的匙突(spatulae)和接觸面產生的凡得瓦力所致。[2]

方程式[編輯]

對於無極性分子,兩分子間作用力可近似用以下半經驗公式表示:[3]

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ https://www.termonline.cn/search?k=van%20der%20Waals%20force&r=
  2. ^ Autumn, K., Liang, Y., Hsieh, S.; et al. Adhesive force of a single gecko foot-hair. Nature 405, 681–685 (2000). [2021-07-01]. 
  3. ^ 包科達.《熱物理學基礎》,P44。