2021上海等級(jí)考物理：分子間的作用力

　　分子間相互作用力是指不同的分子之間能夠相互吸引甚至締合，這種作用力稱為分子間相互作用力。分子間相互作用力有多種，它們對(duì)化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)等具有重要影響。

　　1、分子間作用力的關(guān)系

　　分子間作用力三種力的關(guān)系極性分子與極性分子之間，取向力、誘導(dǎo)力、色散力都存在;極性分子與非極性分子之間，則存在誘導(dǎo)力和色散力;非極性分子與非極性分子之間，則只存在色散力。

　　2、分子間的作用力決定因素

　　1.范德華力是存在于分子間的一種吸引力,它比化學(xué)鍵弱得多.一般來(lái)說,某物質(zhì)的范德華力越大,則它的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)就越高.對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),范德華力一般隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增強(qiáng).

　　2.范德華力也叫分子間力.分子型物質(zhì)能由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài),這說明分子間存在著相互作用力,這種作用力稱為分子間力或范德華力.分子間力有三種來(lái)源,即色散力、誘導(dǎo)力和取向力.色散力是分子的瞬時(shí)偶極間的作用力,它的大小與分子的變形性等因素有關(guān).一般分子量愈大,分子內(nèi)所含的電子數(shù)愈多,分子的變形性愈大,色散力亦愈大.誘導(dǎo)力是分子的固有偶極與誘導(dǎo)偶極間的作用力,它的大小與分子的極性和變形性等有關(guān).取向力是分子的固有偶極間的作用力,它的大小與分子的極性和溫度有關(guān).極性分子的偶極矩愈大,取向力愈大;溫度愈高,取向力愈小.

　　在極性分子間有色散力,誘導(dǎo)力和取向力;在極性分子與非極性分子間有色散力和誘導(dǎo)力;在非極性分子間只有色散力.實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)大多數(shù)分子來(lái)說,色散力是主要的;只有偶極矩很大的分子(如水),取向力才是主要的;而誘導(dǎo)力通常是很小的.

　　3.在物質(zhì)的聚集態(tài)中,分子間存在著一種較弱的吸引力,作用能的大小一般只有每摩爾幾千焦至幾十千焦,比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí),亦稱范德華引力或范氏力.它由三部分作用力組成：①當(dāng)極性分子相互接近時(shí),它們的固有偶極將同極相斥而異極相吸,定向排列,產(chǎn)生分子間的作用力,叫做取向力.偶極矩越大,取向力越大.②當(dāng)極性分子與非極性分子相互接近時(shí),非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下,發(fā)生極化,產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極,然后誘導(dǎo)偶極與固有偶極相互吸引而產(chǎn)生分子間的作用力,叫做誘導(dǎo)力.當(dāng)然極性分子之間也存在誘導(dǎo)力.③非極性分子之間,由于組成分子的正、負(fù)微粒不斷運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生瞬間正、負(fù)電荷重心不重合,而出現(xiàn)瞬時(shí)偶極.這種瞬時(shí)偶極之間的相互作用力,叫做色散力.分子量越大,色散力越大.當(dāng)然在極性分子與非極性分子之間或極性分子之間也存在著色散力.范德華引力是存在于分子間的一種不具有方向性和飽和性,作用范圍在幾百個(gè)皮米之間的力.它對(duì)物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、氣化熱、熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等物理化學(xué)性質(zhì)有決定性的影響.