分子力

更新时间:2022-06-25

分子力又称分子间作用力、范得瓦耳斯力,是指分子间的相互作用。当二分子相距较远时,主要表现为吸引力,这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用;当二分子非常接近时,则排斥力成为主要的,这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用。实验表明,气体很容易被压缩;把各为50立方厘米的水和酒精混合,总体积小于100立方厘米;高温下碳原子可渗透到钢制表面。这些都说明都说明分子和原子之间仍保留一定距离。相隔一定距离的固体和液体分子仍能聚集在一起不分散,是因为存在分子间作用力。分子间作用力由吸引力和排斥力组成。吸引力对抗拉伸,排斥力对抗压缩。

基本信息

中文名分子力
别名分子间作用力
外文名molecular force
意义是指分子间的相互作用

引力和斥力

存在引力

1.分子间虽然有间隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在引力;

2.用力拉伸物体,物体内要产生反抗拉伸的弹力,说明分子间存在引力;

3.两个物体能粘合在一起,说明分子间存在引力。

存在斥力

1.分子间有引力,却又有空隙,没有被紧紧吸在一起,说明分子间有斥力;

2.用力压缩物体,物体内要产生反抗压缩的弹力,说明分子间有斥力。

变化情况

‍分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小,随分子间的距离的减小而增大,且斥力减小或增大比引力变化要快些。

1.当r=ro(ro=10^-10米)时,分子间的引力和斥力相平衡,分子力为零,此位置叫做平衡位置;

2.当r<ro时,分子间斥力大于引力,分子力表现为斥力;

3.当r>ro时,分子间引力大于斥力,分子力表现为引力;

4.当r≥10ro时,分子间引力和斥力都十分微弱,分子力为零;

5.当r由ro→∞时,分子力(引力)先增大后减小。

分类

分子间作用力实际上是一种电性的吸引力,从这个意义上讲,分子间作用力可以分为以下三种力:

取向力

发生在极性分子与极性分子之间。由于极性分子的电性分布不均匀,一端带正电,一端带负电,形成偶极。因此,当两个极性分子相互接近时,由于它们偶极的同极相斥,异极相吸,二个分子必将发生相对转动。这种偶极子的相互转动,就使偶极子的相反的极相对,叫做“取向”。这种由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力,叫做取向力。

诱导力

发生在极性分子与非极性分子之间以及极性分子之间。在极性分子和非极性分子间,由于极性分子的影响,会使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移,产生诱导偶极,与原极性分子的固有偶极相互吸引,这种诱导偶极间产生的作用力叫诱导力。同样地极性分子间既具有取向力,又具有诱导力。

色散力

当非极性分子相互接近时,由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动,经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移,产生瞬时偶极。而这种瞬时偶极又会诱导邻近分子也产生和它相吸引的瞬时偶极。由于瞬时偶极间的不断重复作用,使得分子间始终存在着引力,因其计算公式与光色散公式相似而称为色散力。


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