分子间作用力与液体

离子-偶极相互作用

/ EYE-on DY-pole /

往一杯水里撒一撮食盐,几秒钟内它就消失不见了。是什么把它拆开的?每个带电的钠离子和氯离子,都被水分子团团围住,这些水分子转动着自己略带电的一端去面对它——带正电的水端挤向氯离子,带负电的水端挤向钠离子。这种完整电荷与分子偏置端之间的吸引,就是离子-偶极相互作用。

离子-偶极相互作用,是一个离子(带完整电荷的粒子)与一个极性分子(带永久偶极的分子)之间的吸引。分子会转过来,让自己电性相反的一端朝向离子。由于其中一方带的是整个电荷、而非只是部分电荷,离子-偶极力比作用在两个中性极性分子之间的偶极-偶极力要强得多,但仍弱于离子晶体内部的键。

它为何要紧:离子-偶极相互作用是离子化合物能溶于水及其他极性溶剂的主要原因——正是它包围并稳住每一个被释放的离子,这一过程称为溶剂化,对水而言则称水合。需要老实说明的是:它同时需要一个离子和一个极性分子,所以它出现在盐溶液和生物体中,却不会出现在两个中性分子之间或非极性溶剂里。

盐溶解时,每个钠离子最终被一层约六个水分子的壳包裹,这些水分子把带负电的氧端朝内指着——这是教科书式的离子-偶极排布。

靠离子-偶极吸引,水分子簇拥在每个溶解的离子周围。

离子-偶极通常比偶极-偶极强,因为其中一方带的是完整电荷而非部分电荷。这正是极性溶剂为何能如此轻易溶解盐类的原因,也是离子和极性物质“相似相溶”规则背后的道理。

又称
ion-dipole force离子-偶极相互作用