色散力大小与什么有关

文/乳此胸猛

色散力主要与分子的变形性有关,分子的变形性越大,色散力越强。它存在于一切分子之间。任何一个分子,由于电子的不断运动和原子核的不断振动,常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移,从而产生瞬时偶极。分子靠瞬时偶极而相互吸引,这种力称为色散力。

色散力特点

色散力存在于一切分子之间。色散力与分子的变形性有关,变形性越强越易被极化,色散力也越强。稀有气体分子间并不生成化学键,但当它们相互接近时,可以液化并放出能量,就是色散力存在的证明。

量子力学计算表明,色散力与分子变形性有关,变形性越大,色散力越强。由于各种分子均有瞬间偶极,所以色散力存在于极性分子和极性分子、极性分子和非极性分子以及非极性分子和非极性分子之间。而且在一般情况下,色散力是主要的分子间力。只有极性相当强的分子,取向力才显得重要。

诱导力、色散力和取向力

极性分子与极性分子之间,取向力、诱导力、色散力都存在;极性分子与非极性分子之间,则存在诱导力和色散力;非极性分子与非极性分子之间,则只存在色散力。这三种类型的力的比例大小,决定于相互作用分子的极性和变形性。极性越大,取向力的作用越重要;变形性越大,色散力就越重要;诱导力则与这两种因素都有关。但对大多数分子来说,色散力是主要的。

实验证明,对大多数分子来说,色散力是主要的;只有偶极矩很大的分子(如水),取向力才是主要的;而诱导力通常是很小的。极化率α反映分子中的电子云是否容易变形。虽然范德华力只有0.4—4.0kJ/mol,但是在大量大分子间的相互作用则会变得十分稳固。比如C—H在苯中范德华力有7kJ/mol,而在溶菌酶和糖结合底物范德华力却有60kJ/mol,范德华力具有加和性。

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