范德華力與分子間作用力是否一樣?
我的理解是范德華力=分子間作用力,其下分為色散力、誘導力和取向力。但化學課課件認為分子間作用力包括范德華力、取向力和氫鍵,然後把色散力等同於范德華力。(課件是全英文,我是直譯過來的,不知道是不是出現了點偏差)哪種比較準確?
分子間作用力Intermolecular force:顧名思義,分子間任何作用都稱為「分子間作用力」,這個名稱是為了和「分子內作用力 Intramolecular force 」 區分的。
范德華力是個比較模糊的範疇,有人用這個詞指代除了涉及離子的靜電作用(庫倫力以及離子和偶極、離子和誘導偶極)和氫鍵(本質為定向的、很強的偶極-偶極相互作用)之外的所有分子間作用力,一般包括偶極相互作用(Keesom force)、誘導偶極作用(Debye force)、色散力(London dispersion force)這些長程相互作用。而有些地方,稱 Van der Waals-dispersion force, 這就僅僅指色散力。It is also sometimes used loosely as a synonym for the totality of intermolecular forces.
在計算大分子、膠體顆粒、界面相互作用時,「范德華力」泛指除了共價鍵、庫倫力等較強的相互作用力之外(一般氫鍵也會被拎出來),較弱的相互作用的總和。距離小到一定程度,這個力綜合下來非常可觀,可以讓壁虎穩穩的呆在牆上,也會讓薄膜變得穩定或不穩定。
此外,范德華力加上空間位阻,就是著名的 Lennard-Jones potential。
分類的目的在於把這個力分成幾部分,便於計算。因此,我認為題中的分類問題是木有意義的……如果書上有習題,那麼以同一本書的說法為準。范德華力這個名詞被用爛了,不同的研究領域對它的歸類差別很大。同學你不要太糾結在這個問題上面。你可以自己給它歸類,等到那一天你牛逼了,大家就跟著你分類了。我以前也老是糾結於各種名詞的歸類什麼的,畢竟分門別類是人類與生俱來的愛好。直到有一天看到Feynman(不是吳鎮宇的兒子)關於「what"s the name of a bird」的一段話,感覺很有意思。"You can know the name of that bird in all the languages of the world, but when you』re finished, you』ll know absolutely nothing whatever about the bird. You』ll only know about humans in different places, and what they call the bird. So let』s look at the bird and see what it』s doing—that』s what counts". There is "difference between knowing the name of something and knowing something."
不太一樣,分子間作用力包括氫鍵和
范德華力,氫鍵是可以飽和的,而
范德華力是不能飽和的。
國內的課本:范德華力=分子間作用力
我們的課本上是van der Walls forces 包括dispersion forces和Dipole-Dipole forces然後除了這個,分子間作用力還有氫鍵,離子偶極相互作用,還有離子鍵!這些都是intermolecular forces
范德華力是當年范德華同志在研究氣體的時候琢磨出來的氣體分子間的相互作用力,題主還記得那個理想氣體狀態方程嗎?其實考慮到實際氣體,這個方程還有一個修正方程,就是范德瓦爾斯方程,至於老范同志是怎麼提出這個方程的,很簡單的啦,就是考慮了實際氣體分子的空間大小和分子之間的相互作用力,將理想氣體狀態方程做了兩項修正,就得到了范德瓦爾斯方程,因為范德華力是范德華同志在研究氣體的時代提出的,所以這個概念是帶有其時代特性的,主要側重於氣體分子之間的作用力。
而分子間作用力,就是分子之間的作用力啦,當然這個分子是廣義上的分子,也包括那些離子(不過離子與離子之間相互作用的離子鍵,一般不會稱其為分子間作用力,因為距離太近了,既然稱為「鍵」了,再把這種「鍵」成為「力」,這不是很搞笑嗎?當然如果它們之間的距離比較遠的話,還是可以稱為分子間作用力,主要是指它們之間的靜電相互作用),氫鍵是分子之間的相互作用,當然屬於分子間作用力,至於那些色散力,誘導力,取向力,主要是基於要分析相互作用成因而構造出來的一些理論模型而形成的一些概念,都屬於分子間作用力(當然有時分子之間的相互作用可以同時包涵這幾種力),而這些力一般不會稱其為范德華力。應該是范德華力包括dipole dipole interaction(固有偶極) dispersion force(誘導偶極)氫鍵不屬於范德華力
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