水分子之间的氢键 (主要)和范德华力
范德华力 (英語:van der Waals force )又名范德瓦耳斯力 [ 1] ,在化学 中指分子 或稀有气体原子 之间非定向的、无饱和性的、较弱的相互作用力,根据荷兰物理学家约翰内斯·范德瓦耳斯 命名。范德华力是一种静电 相互作用,但它比化学鍵 或共價键 弱得多,通常其能量小於5kJ/mol。范德华力的大小和分子的大小成正比。
范德华力的主要来源有三种机制:
取向力 (偶極-偶極力):极性分子 之间的相互作用力
诱导力 (偶極-誘導偶極力):极性分子极化 非极性分子 ,产生诱导偶极矩,并相互作用
分散力 :一对非极性分子由于本身电子的概率运动,可以相互配合产生一对方向相反的瞬时偶极矩,这一对瞬时偶极矩相互作用。这种机制是非极性分子中范德华力的主要来源,1930年由F.W.伦敦 首先根据量子力学 原理给出解释
范德华力的大小会影响物质尤其是分子晶体 的熔点 和沸点 ,通常分子的分子量 越大,范德华力越大。水 (氧化氢)比硫化氢 的相对分子质量小,因此范德华力比后者弱,但由于水分子间存在更强的氢键 ,熔沸点反而更高。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)和接觸面產生的范德华力所致。[ 2]
方程
对于无极性分子,两分子间作用力可近似用以下半经验公式表示:[ 3]
F
(
r
)
=
λ λ -->
r
s
− − -->
μ μ -->
r
t
{\displaystyle F(r)={\frac {\lambda }{r^{s}}}-{\frac {\mu }{r^{t}}}}
参见
参考文献