色散力
伦敦色散力（London dispersion force, LDF，简称伦敦力、色散力、瞬间偶极力、或波动诱导偶极键[1]或宽松地称为凡得瓦力），是作用于原子和分子间的一种分子间作用力，通常是电对称的； 也就是说，电子相对于原子核对称分布[2]。它们是凡得瓦力的一部分。 伦敦色散力以德国物理学家弗里茨·伦敦 (Fritz London) 的名字命名。 它们是最弱的分子间作用力。
概述
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原子或分子周围的电子分布随时间波动。 这些波动产生瞬时电场，附近的其他原子和分子可以感受到这些电场，从而调整其自身电子的空间分布。 最终效果是，一个原子中电子位置的波动会引起其他原子中电子的相应重新分布，从而使电子运动变得相关。 虽然详细的理论需要量子力学的解释（参见色散力的量子力学理论），但这种效应经常被描述为瞬时电偶极子的形成，该偶极子（当被真空分开时）会相互吸引。
科学家观察到在高压低温下，即使是非极性分子也能被液化或固化，弗里茨·伦敦认为非极性分子间必然有吸引力存在，否则在任何条件下非极性分子在任何条件下应该都是气体，此吸引力即为伦敦色散力。 其能量很小，存在所有分子之间。非极性分子内的电子云运动会造成瞬间分布不均匀，产生瞬间偶极，此瞬间偶极又会使附近的非极性分子产生暂时的诱发偶极现象并且是在低概率的可能性中发生的，使非极性分子互相吸引，此种作用力又称瞬间偶极-诱发偶极力。
相对规模
[编辑]色散力通常是在原子和分子之间的三种凡得瓦力（方向力、感应力、色散力）占主导地位，但小且高度极性的分子（例如水）除外。 色散力对总分子间交互作用能的贡献如下：[3]
| 分子对 | 交互作用总能量的% |
|---|---|
| Ne-Ne | 100 |
| CH4-CH4 | 100 |
| HCl-HCl | 86 |
| HBr-HBr | 96 |
| HI-HI | 99 |
| CH3Cl-CH3Cl | 68 |
| NH3-NH3 | 57 |
| H2O-H2O | 24 |
| HCl-HI | 96 |
| H2O-CH4 | 87 |
参见
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Callister, William. Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Interactive e . Text. John Wiley & Sons, Inc. December 5, 2000: 25. ISBN 0-471-39551-X.
- ^ Callister, William D., Jr.; Callister, William D., Jr. Fundamentals of materials science and engineering : an interactive etext. New York: Wiley. 2001. ISBN 0-471-39551-X. OCLC 45162154.
- ^ Jacob Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces 2nd, Academic Press, 1992
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