色散力

色散力

物理術語
非極性分子相互靠攏時,它們的瞬時偶極矩之間會産生很弱的吸引力,這種吸引力稱為色散力。色散力存在于一切分子之間。 任何一個分子,都存在着瞬間偶極,這種瞬間偶極也會誘導鄰近分子産生瞬間偶極,于是兩個分子可以靠瞬間偶極相互吸引在一起。這種瞬間偶極産生的作用力稱為色散力(dispersion force)。色散力是倫敦(London)于1930年根據近代量子力學方法證明的,由于從量子力學導出的理論公式與光色散公式相似,因此把這種作用稱為色散力,又叫做倫敦力。
    中文名:色散力 外文名: 所屬學科: 英文名:dispersion force 又名:倫敦力、範德華力 發現時間:1930年 緣 由:分子中電子和原子核不停地運動 性 質:鹵素分子物理很容易分子間力定性

定義

非極性分子相互靠攏時,它們的瞬時偶極矩之間會産生很弱的吸引力,這種吸引力稱為色散力。

緣由

由于分子中電子和原子核不停地運動,非極性分子的電子雲的分布呈現有漲有落的狀态,從而使它與原子核之間出現瞬時相對位移,産生了瞬時偶極,分子也因而發生變形。分子中電子數愈多、原子數愈多、原子半徑愈大,分子愈易變形。瞬時偶極可使其相鄰的另一非極性分子産生瞬時誘導偶極,且兩個瞬時偶極總采取異極相鄰狀态,這種随時産生的分子瞬時偶極間的作用力為色散力(因其作用能表達式與光的色散公式相似而得名)。雖然瞬時偶極存在暫短,但異極相鄰狀态卻此起彼伏,不斷重複,因此分子間始終存在着色散力。無疑,色散力不僅存在于非極性分子間,也存在于極性分子間以及極性與非極性分子間。

色散力存在于一切分子之間。色散力與分子的變形性有關,變形性越強越易被極化,色散力也越強。稀有氣體分子間并不生成化學鍵,但當它們相互接近時,可以液化并放出能量,就是色散力存在的證明。

量子力學計算表明,色散力與分子變形性有關,變形性越大,色散力越強。由于各種分子均有瞬間偶極,所以色散力存在于極性分子和極性分子、極性分子和非極性分子以及非極性分子和非極性分子之間。而且在一般情況下,色散力是主要的分子間力。隻有極性相當強的分子,取向力才顯得重要。

分子間力是一種永遠存在于分子間的作用力。由于随着分子間距離的增大而迅速減小,所以它是一種近程力,表現為分子間近距離的吸引力,作用範圍隻有幾個皮米。其作用能的大小從幾到幾十焦耳每摩爾,比化學鍵的鍵能小1~2個數量級。與共價鍵不同,分子間力沒有方向性和飽和性。分子間力包括三種作用力,由于相互作用的分子不同,這三種力所占的比例也不同,但色散力通常是最主要的。

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