色散力

色散力

物理术语
非极性分子相互靠拢时,它们的瞬时偶极矩之间会产生很弱的吸引力,这种吸引力称为色散力。色散力存在于一切分子之间。 任何一个分子,都存在着瞬间偶极,这种瞬间偶极也会诱导邻近分子产生瞬间偶极,于是两个分子可以靠瞬间偶极相互吸引在一起。这种瞬间偶极产生的作用力称为色散力(dispersion force)。色散力是伦敦(London)于1930年根据近代量子力学方法证明的,由于从量子力学导出的理论公式与光色散公式相似,因此把这种作用称为色散力,又叫做伦敦力。
    中文名:色散力 外文名: 所属学科: 英文名:dispersion force 又名:伦敦力、范德华力 发现时间:1930年 缘 由:分子中电子和原子核不停地运动 性 质:卤素分子物理很容易分子间力定性

定义

非极性分子相互靠拢时,它们的瞬时偶极矩之间会产生很弱的吸引力,这种吸引力称为色散力

缘由

由于分子中电子和原子核不停地运动,非极性分子的电子云的分布呈现有涨有落的状态,从而使它与原子核之间出现瞬时相对位移,产生了瞬时偶极,分子也因而发生变形。分子中电子数愈多、原子数愈多、原子半径愈大,分子愈易变形。瞬时偶极可使其相邻的另一非极性分子产生瞬时诱导偶极,且两个瞬时偶极总采取异极相邻状态,这种随时产生的分子瞬时偶极间的作用力为色散力(因其作用能表达式与光的色散公式相似而得名)。虽然瞬时偶极存在暂短,但异极相邻状态却此起彼伏,不断重复,因此分子间始终存在着色散力。无疑,色散力不仅存在于非极性分子间,也存在于极性分子间以及极性与非极性分子间。

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。

分子间力是一种永远存在于分子间的作用力。由于随着分子间距离的增大而迅速减小,所以它是一种近程力,表现为分子间近距离的吸引力,作用范围只有几个皮米。其作用能的大小从几到几十焦耳每摩尔,比化学键的键能小1~2个数量级。与共价键不同,分子间力没有方向性和饱和性。分子间力包括三种作用力,由于相互作用的分子不同,这三种力所占的比例也不同,但色散力通常是最主要的。

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