什麼是范德華力

范德華力 （Van der Waals force）

范德瓦耳斯力（Van der Waals force），又稱范氏引力或范德華力或凡得瓦力。在化學中，通常指分子之間的作用力。根據荷蘭物理學家約翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦爾斯命名。范德瓦耳斯力是一種電性引力，它比化學鍵弱得多。其中分子的大小和范德瓦耳斯力的大小成正比。

一個原子周圍環繞的電子不是永遠都均勻地分佈，在某一瞬間電子會偏向原 子的一邊，讓這邊帶了些許負電，而另一邊則帶些許正電。當兩個分子靠近時，這些片刻、些許的正負電之間也會 互相吸引，但力量就微弱得多！它的強度約為共價鍵的1/80 。

簡單地說，在液體或氣體中，分子之間會有一種非常微弱的吸引力，就叫做范德瓦耳斯力。

范德瓦耳斯力和共價鍵、離子鍵、金屬鍵...等比起來，有兩個很大的區別，那就是 (1)范德瓦耳斯引力是指 存在於"分子之間"的作用力，而不是一個分子(化合物)當中，各個相鄰原子之間的結合力。 (2) 也因此，若不包含氫鍵的話，范德瓦耳斯作用力大都小於 5KJ/mol，明顯小於相鄰原子之間的結合力(共價鍵、離子鍵、金屬鍵...)。

因為簡單物質，當其發生三態變化時，其組成分子沒變，因此無任何化學變化發生，也就是其鍵結沒有破壞或生成，但是仍有熱量的得失，例如:1莫耳碘熔化需要吸收15.8KJ/mol的能量，可之分子間具有某種作用力存在。這種存在於非子之間的作用力稱為范德瓦耳斯引力。(其名稱由來是為了紀念荷蘭科學家約翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦爾斯。)

分子在長溫常壓下，究竟是以氣態、液態或固態存在，是與分子間作用力大小有關的。范德瓦耳斯引力又可分為以下三種:

a.偶極–偶極力，是指 "極性分子與極性分子間"之吸引力，(因永久電偶極存在)，藉分子之部份正、負電荷發生微弱的吸引力，例如:兩個 H-Cl 之間的作用力即是。

b.偶極–誘導偶極力，是指 "極性分子與非極性分子間"之吸引力。其中非極性分子是受極性分子之「誘導」而產生極性(類似國中理化當中學過的 "靜電感應" 一般)，如此而致使二者可互相吸引。 例如: 水是極性分子，會「誘導 or 感應」而吸引 溶於水、卻為非極性的氧氣。

c.分散力(又稱倫敦力)，是指 "非極性分子與非極性分子間"之吸引力，藉非極性分子之瞬間極化而互相吸引，亦即為瞬間偶極與誘導偶極間的引力，二分子極為接近時，此力方有意義。

約翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯（通常稱為范德瓦耳斯或范德華，Johannes Diderik van der Waals，1837年—1923年），荷蘭物理學家，曾任阿姆斯特丹大學教授。對氣體和液體的狀態方程所作的工作。獲得1910年諾貝爾物理學獎。化學中有以他名字命名的范德華力。


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7f/VdW-force-attractive.jpg/301px-VdW-force-attractive.jpg


水分子之間的范德瓦耳斯力

范德華力
范德華力 Van Der Waals Force

一

范德華力是存在于分子間的一種吸引力，它比化學鍵弱得多。一般來說，某物質的范德華力越大，則它的熔點、沸點就越高。對於組成和結構相似的物質，范德華力一般隨著相對分子質量的增大而增強。

二

范德華力也叫分子間力。分子型物質能由氣態轉變為液態，由液態轉變為固態，這說明分子間存在著相互作用力，這種作用力稱為分子間力或范德華力。分子間力有三種來源，即色散力、誘導力和取向力。色散力是分子的暫態偶極間的作用力，它的大小與分子的變形性等因素有關。一般分子量愈大，分子內所含的電子數愈多，分子的變形性愈大，色散力亦愈大。誘導力是分子的固有偶極與誘導偶極間的作用力，它的大小與分子的極性和變形性等有關。取向力是分子的固有偶極間的作用力，它的大小與分子的極性和溫度有關。極性分子的偶極矩愈大，取向力愈大；溫度愈高，取向力愈??

在極性分子間有色散力，誘導力和取向力；在極性分子與非極性分子間有色散力和誘導力；在非極性分子間只有色散力。實驗證明，對大多數分子來說，色散力是主要的；只有偶極矩很大的分子(如水)，取向力才是主要的；而誘導力通常是很小的。

三

在物質的聚集態中，分子間存在著一種較弱的吸引力，作用能的大小一般只有每摩爾幾千焦至幾十千焦，比化學鍵的鍵能小1～2個數量級，亦稱范德華引力或範氏力。它由三部分作用力組成：①當極性分子相互接近時，它們的固有偶極將同極相斥而異極相吸，定向排列，產生分子間的作用力，叫做取向力。偶極矩越大，取向力越大。②當極性分子與非極性分子相互接近時，非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下，發生極化，產生誘導偶極，然後誘導偶極與固有偶極相互吸引而產生分子間的作用力，叫做誘導力。當然極性分子之間也存在誘導力。③非極性分子之間，由於組成分子的正、負微粒不斷運動，產生瞬間正、負電荷重心不重合，而出現暫態偶極。這種暫態偶極之間的相互作用力，叫做色散力。分子量越大，色散力越大。當然在極性分子與非極性分子之間或極性分子之間也存在著色散力。范德華引力是存在于分子間的一種不具有方向性和飽和性，作用範圍在幾百個皮米之間的力。它對物質的沸點、熔點、氣化熱、熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等物理化學性質有決定性的影響。