分子间作用力与液体

偶极-偶极相互作用

/ DY-pole /

把一把小条形磁铁撒在桌上,轻轻摇一摇:它们会挪动,直到每块磁铁的 N 极靠在邻块的 S 极旁边。极性分子做的几乎是同一件事。一个一端略带正电、一端略带负电的分子,就像一块小小的电磁铁,它们排起队来彼此吸引——这种排队就是偶极-偶极相互作用。

偶极-偶极相互作用,是带有永久偶极的分子彼此之间的吸引;所谓永久偶极,是指由于电子分享不均,分子的电荷永久地偏向一边。一个分子的正端被下一个分子的负端吸引。由于真实分子会随热运动翻滚、碰撞,最终留下来的是平均的吸引;偶极越大、温度越低,这种吸引就越强。

它为何要紧:偶极-偶极力有助于解释为什么像丙酮这样的极性物质,沸点会高于体积相近的非极性物质,也解释了极性分子为何更容易溶于极性溶剂。需要老实说明的是:对许多分子而言,无处不在的色散力其实更大;偶极-偶极吸引只是叠加在上面的一份额外贡献,并非全部。

丙酮和丙烷的分子量几乎相同,但丙酮的沸点要高 100°C,因为它的分子是极性的,会通过偶极-偶极吸引彼此抓牢。

永久偶极在极性分子之间增添一份额外的吸引。

偶极-偶极相互作用需要永久偶极,因此只作用于极性分子之间。非极性分子没有永久偶极,故只感受到色散力——但每个极性分子在偶极-偶极吸引之上,同样也会感受到色散力。

又称
dipole-dipole forceKeesom interaction偶极-偶极相互作用