分子间作用力与液体
范德华力
/ van der VAHLS /
壁虎能笔直地爬上一块玻璃,靠的不过是脚掌分子与玻璃分子之间那一点微弱的黏性。这种存在于中性分子之间、轻得像耳语的吸引,就是我们所说的范德华力——正是这同样温柔的黏附,让灰尘贴在屏幕上,也让真实气体彼此略微靠拢。
范德华力,是对那些不依赖完整电荷、也不依赖化学键的分子间弱吸引的统称。它有三种形式:伦敦色散力(来自任何分子中瞬息即逝的瞬时偶极)、偶极-偶极力(存在于带永久偏置电荷的分子之间),以及偶极-诱导偶极力(一个永久偶极去推搡邻居)。严格来说,化学家通常把氢键算作单独的、更强的一类,尽管有时也把它并进来。
它要紧,是因为它无处不在:任何一对分子,无论多么平淡无奇,至少都会感受到范德华吸引中的色散那一部分。这正是范德华为解释真实气体为何会液化,而在理想气体定律上添加的那项修正。需要老实说明的是:单独一处范德华接触是很微弱的;它们的重要性,来自同时作用在巨量原子之上——正如壁虎的脚那样。
两个氩原子之间既无电荷也无化学键,却仍有微弱的相互吸引,足以让氩在冷却到零下 186°C 时液化——这纯粹是范德华力在起作用。
连惰性气体原子也通过范德华力相互吸引。
用法因书而异:有的课本把“范德华力”用来指除氢键外的一切分子间作用力,有的把它限定为色散力加偶极力,还有少数人宽泛地只用它指色散力。需要精确时,请直接点明你所指的具体那一项。
又称
另见