分子間作用力與液體
偶極-偶極相互作用
/ DY-pole /
把一把小條形磁鐵撒在桌上,輕輕搖一搖:它們會挪動,直到每塊磁鐵的 N 極靠在鄰塊的 S 極旁邊。極性分子做的幾乎是同一件事。一個一端略帶正電、一端略帶負電的分子,就像一塊小小的電磁鐵,它們排起隊來彼此吸引——這種排隊就是偶極-偶極相互作用。
偶極-偶極相互作用,是帶有永久偶極的分子彼此之間的吸引;所謂永久偶極,是指由於電子分享不均,分子的電荷永久地偏向一邊。一個分子的正端被下一個分子的負端吸引。由於真實分子會隨熱運動翻滾、碰撞,最終留下來的是平均的吸引;偶極越大、溫度越低,這種吸引就越強。
它為何要緊:偶極-偶極力有助於解釋為什麼像丙酮這樣的極性物質,沸點會高於體積相近的非極性物質,也解釋了極性分子為何更容易溶於極性溶劑。需要老實說明的是:對許多分子而言,無處不在的色散力其實更大;偶極-偶極吸引只是疊加在上面的一份額外貢獻,並非全部。
丙酮和丙烷的分子量幾乎相同,但丙酮的沸點要高 100°C,因為它的分子是極性的,會透過偶極-偶極吸引彼此抓牢。
永久偶極在極性分子之間增添一份額外的吸引。
偶極-偶極相互作用需要永久偶極,因此只作用於極性分子之間。非極性分子沒有永久偶極,故只感受到色散力——但每個極性分子在偶極-偶極吸引之上,同樣也會感受到色散力。
又稱
另見