范德華力和范德華半徑

范德華力(vanderWaalsforce)中性原子之間通過瞬間靜電相互作用產(chǎn)生的一種弱的分子之間的力。當兩個原子之間的距離為它們的范德華半徑之和時，范德華引力最強。強的范德華排斥作用可以防止原子相互靠近。VanderWaalsforce又譯：范德瓦耳斯力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(zhì)的范德華力越大，則它的熔點、沸點就越高。對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，范德華力一般隨著相對分子質(zhì)量的增大而增強。氨氣，氯氣，二氧化碳等氣體在降低溫度、增大壓強時能夠凝結(jié)成液態(tài)或固態(tài)，就是由于存在分子間作用力。范德華力也叫分子間力。分子型物質(zhì)能由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，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。色散力是分子的瞬時偶極間的作用力，它的大小與分子的變形性等因素有關(guān)。一般分子量愈大，分子內(nèi)所含的電子數(shù)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(guān)。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(guān)。極性分子的偶極矩愈大，取向力愈大；溫度愈高，取向力愈小.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(shù)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(zhì)的聚集態(tài)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(shù)量級，亦稱范德華引力或范氏力。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(chǎn)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(fā)生極化，產(chǎn)生誘導偶極，然后誘導偶極與固有偶極相互吸引而產(chǎn)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，由于組成分子的正、負微粒不斷運動，產(chǎn)生瞬間正、負電荷重心不重合，而出現(xiàn)瞬時偶極。這種瞬時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，作用范圍在幾百個皮米之間的力。它對物質(zhì)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(zhì)有決定性的影響。Postscript化學鍵的結(jié)合能一般在1.0kJ/mol數(shù)量級，而分子間力的能量只有幾個kJ/mol.取向力極性分子之間靠永久偶極-永久偶極作用稱為取向力.僅存在于極性分子之間.誘導力誘導偶極與永久偶極作用稱為誘導力.極性分子作用為電場，使非極性分子產(chǎn)生誘導偶極或使極性分子的偶極增大（也產(chǎn)生誘導偶極）,這時誘導偶極與永久偶極之間形成誘導力，因此誘導力存在于極性分子與非極性分子之間，也存在于極性分子與極性分子之間.色散力瞬間偶極-瞬間偶極之間有色散力.由于各種分子均有瞬間偶極，故色散力存在于極性分子-極性分子、極性分子-非極性分子及非極性分子-非極性分子之間.色散力不僅存在廣泛，而且在分子間力中，色散力經(jīng)常是重要的.觀察下面數(shù)據(jù)：kJ/mol取向力誘導力色散力Ar008.49HCl3.3051.10416.82取向力、誘導力和色散力統(tǒng)稱范德華力，它具有以下的共性：1） 永遠存在于分子之間；2） 力的作用很?。?） 無方向性和飽和性；4） 是近程力，5） 經(jīng)常是色散力為主.HeNeArKrXe從左到右原子半徑分子半徑）依次增大，變形性增大，色散力增強，分子間結(jié)合力增大，故b.p.依次增高.可見，范德華力的大小與物質(zhì)的m.p.、b.p.等物理性質(zhì)有密切聯(lián)系.范德華半徑原子的范德華半徑是指在分子晶體中，分子間以范德華力結(jié)合，如稀有氣體相鄰兩原子核間距的一半.范氏（范德華）半徑非金屬元素有一種半徑，叫范氏半徑.例如，在CdCl2晶體里，測得在不同的分子”（實際是層狀的大分子）里Cl與Cl間的核間距為：d（Cl-Cl）=0.376nm.取其值的一半定為氯原子的范氏半徑，即：r范二1/2（0.376nm）=0.188nm .對非金屬元素，總有r范＞「共，從上圖可以清楚地看出這一關(guān)系.圖中表示出2個Cl2,在同一個Cl2里，2個Cl核間距的一半是共價半徑r共；在不同的2個Cl2間，2個Cl的核間距的一半是范氏半徑r范.顯而易見，r范＞「共.一般來說，