Van der Waals 힘은 분자 사이에 정전기 결합을 형성합니다. Van der Waals 결합을 포함한 분자간 결합은 분자를 액체와 고체로 묶고 액체의 표면 장력 및 고체의 결정과 같은 현상을 담당합니다. 분자간 힘은 원자를 분자로 묶는 내부 힘보다 훨씬 약하지만 여전히 많은 물질의 거동과 특성에 영향을 미칠만큼 충분히 강합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
정전기 Van de Waals 힘은 분자 사이에 작용하여 약한 결합을 형성합니다. Van der Waals 힘의 유형은 가장 강한 것부터 가장 약한 것까지 쌍극자 쌍극자 힘, 쌍극자 유도 쌍극자 힘 및 런던 분산력입니다. 수소 결합은 특히 강력한 쌍극자-쌍극자 힘의 유형을 기반으로합니다. 이러한 힘은 재료의 물리적 특성을 결정하는 데 도움이됩니다.
반 데르 발스 세력의 유형
가장 강한 것부터 가장 약한 것까지 세 가지 유형의 Van der Waals 힘은 쌍극자-쌍극자 힘, 쌍극자 유도 쌍극자 힘 및 런던 분산력입니다. 쌍극자는 분자의 반대쪽 끝에 음전하와 양전하를 띤 극을 가진 극성 분자입니다. 한 분자의 음극은 다른 분자의 양극을 끌어 당겨 정전기 쌍극자-쌍극자 결합을 형성합니다.
하전 쌍극자 분자가 중성 분자에 가까워지면 중성 분자에서 반대 전하를 유도하고 반대 전하가 끌어 당겨 쌍극자 유도 쌍극자 결합을 형성합니다. 두 개의 중성 분자가 전자가 분자의 한쪽에 모이기 때문에 일시적인 쌍극자가 될 때, 중성 분자는 런던 분산력이라고하는 정전기력에 끌 리며 이에 상응하는 노예.
런던 분산력은 작은 분자에서는 약하지만 큰 분자에서는 강도가 증가합니다. 많은 전자는 양전하를 띤 핵에서 비교적 멀리 떨어져 있으며 자유롭게 움직일 수 있습니다. 주위에. 결과적으로 분자 주위에 비대칭 방식으로 수집되어 일시적인 쌍극자 효과를 생성 할 수 있습니다. 큰 분자의 경우 런던 분산력은 행동에 중요한 요소가됩니다.
쌍극자 분자가 수소 원자를 포함하면 수소 원자가 작고 양전하가 집중되어 있기 때문에 특히 강한 쌍극자-쌍극자 결합을 형성 할 수 있습니다. 결합의 강도가 증가하면 수소 결합이라고하는 특별한 경우가됩니다.
Van der Waals 힘이 재료에 미치는 영향
실온의 가스에서 분자는 너무 멀리 떨어져 있고 분자간 반 데르 발스 힘의 영향을 받기에는 너무 많은 에너지를 가지고 있습니다. 이러한 힘은 분자가 에너지가 적고 서로 더 가깝기 때문에 액체와 고체에 중요합니다. Van der Waals 힘은 액체와 고체를 함께 묶어 고유 한 특성을 부여하는 분자간 힘 중 하나입니다.
액체에서 분자간 힘은 분자를 제자리에 고정하기에는 여전히 너무 약합니다. 분자는 분자간 결합을 반복적으로 만들고 끊고 서로를지나 가면서 용기의 형태를 취하기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다. 예를 들어, 물에서 쌍극자 분자는 음으로 하전 된 산소 원자와 두 개의 양으로 하전 된 수소 원자로 구성됩니다. 물 쌍극자는 물 분자를 함께 묶는 강한 수소 결합을 형성합니다. 결과적으로 물은 표면 장력이 높고 기화열이 높으며 분자 무게에 비해 상대적으로 높은 비등점이 있습니다.
고체에서 원자는 분자간 힘의 결합을 끊을 수있는 에너지가 너무 적으며 거의 움직임없이 함께 유지됩니다. Van der Waals 힘 외에도 고체 분자의 거동은 이온 또는 금속 결합을 형성하는 것과 같은 다른 분자간 힘의 영향을받을 수 있습니다. 힘은 다이아몬드와 같은 결정 격자, 구리와 같은 금속, 유리와 같은 균질 고체 또는 플라스틱과 같은 유연한 고체에서 고체 분자를 유지합니다. 분자에서 원자를 함께 묶는 강력한 화학 결합이 화학적 특성을 결정하는 동안 반 데르 발스 힘을 포함한 분자간 힘이 물리적 형질.