ファンデルワールス力とは何か、そしてどのような場合にそれらが現れるのかを説明します。また、なぜ彼らはそのような名前とその特徴を持っているのですか？
ファンデルワールス力とは何ですか？
これは、原子結合を生成するものとは異なり、特定のタイプの引力または反発分子間力に対するファンデルワールス力またはファンデルワールス相互作用として知られています（イオン性, メタリック また 共有結合 格子型）または間の静電引力 イオン その他 分子.
さまざまなタイプのファンデルワールス力について言及する前に、化学極性が何であるかを理解することが重要です。化学的極性は、分子の構造内で電荷を分離する傾向がある分子の特性です。これは、分子間力（ファンデルワールス力など）に密接に関連する特性であり、 溶解度 とのポイントで 融合 Y 沸騰。極性に応じて、分子は次のように分類できます。
- 極性分子。それらはによって形成されます 原子 電気陰性度が大きく異なります。電気陰性度が最も高い原子が引き付けられます 電子 結合の負の電荷密度が残ります。一方、電気陰性度の低い原子は、正の電荷密度を持ちます。この電荷の分布は、最終的に双極子（反対の符号と等しい大きさの2つの電荷のシステム）の形成につながります。
- 非極性分子。それらは等しい電気陰性度を持つ原子で構成されているため、すべての原子が同じ方法で結合の電子を引き付けます。
分子の極性も決定する要因は、分子対称性です。電気陰性度の異なる原子で構成されているが、極性のない分子があります。これは、分子の各部分の異なる電荷密度が追加されると、それらが相殺され、双極子モーメントがヌルになるために発生します。
したがって、ファンデルワールスの力は、次の3つの特定の方法で現れます。
- キーソム引力（双極子-双極子相互作用）。それらは極性分子間の相互作用、つまり恒久的に分極しています。したがって、これらの分子は、正極（正の電荷密度𝛅 +）と負極（負の電荷密度𝛅–）を持ち、正極が負極に近づくように配向されています。
- デバイ引力（永久双極子誘起双極子相互作用）。それらは極性分子と無極性分子の間で起こりますが、それは誘導された極性を示します。このタイプの相互作用では、双極子は無極性分子に一時的な双極子を誘導します。
- ロンドンの散乱力（誘導双極子誘導双極子）。それらは無極性分子間で発生する相互作用です。これらの分子内の電子の動きは一時的な双極子を誘発し、それがそれらの間にいくらかの引力を引き起こします。それらは非常に弱い相互作用です。
これらの分子間力はすべて、ファンデルワールス力として知られています。これは、オランダの物理学者ヨハネスディデリクファンデルワールス（1837-1923）に敬意を表した名前で、ガスの状態方程式でその効果を最初に提案したものです（ファンデルワールス方程式）1873年。この発見により、彼は1910年にノーベル物理学賞を受賞しました。
ファンデルワールス力の特徴
ファンデルワールス力は、物質の無極性端の長さとともに増加します。
ファンデルワールス力は一般的に弱いです 比較 とともに 化学リンク 普通、それは彼らがの様々な分野の基本であることを妨げることはありません 物理的、 生物学 とエンジニアリング。多くの人に感謝します 化学物質 定義することができます。
ファンデルワールス力は 長さ の無極性端の 物質、それらは原子、分子、または近くの表面間の変動する分極間の相関によって引き起こされるため、量子力学の結果です。
それらは異方性を示します。つまり、それらの特性は分子の配向によって異なります。多くの場合、それらが魅力的であるか反発的であるかによって異なります。
これらの力は、分子間で発生する最も弱い力です。 自然：それらを克服するために必要なエネルギーはわずか0.1〜35 kJ / molです。しかし、それらは形成のために重要です タンパク質.