分子间作用力1

这是一个关于分子间作用力1的思维导图，分子间作用力，又称范德华力，是存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力。这种力量起源于分子或原子之间的电荷分布不均或瞬间的电荷不平衡。分子间作用力广泛存在于分子与分子之间，是决定物质物理性质的重要因素。

分子间的作用力

• [1] 无机化学第五版 高等教育出版社 大连理工大学无机化学教研室 [2] 弱共价相互作用——不可忽略的分子间作用力 王稼国; 荆西平 大学化学 2012-08-28 [3] Flerov laboratory of nuclear reactions. JINR. [2009-08-08]. [4] 李金鹏主编. 新编普通化学 第2版[M]. 郑州：河南医科大学出版社, 2017.08.310页 [5] Peter W. Athkins · 化学元素王国之旅 · 天下文化出版社 · 1996
• 定义
  • 存在于中性分子或原子团之间的较弱的静电相互作用。
    • 氢键
    • 偶极-偶极作用力
    • 伦敦分散力
• 三种分子作用力
  • 色散力（瞬时偶极）
    • 分子的变形性越大，色散力越大。
    • 像稀有气体分子间就主要靠色散力相互作用
  • 诱导力（诱导偶极）
    • 诱导力与分子的极性和变形性都有关。
    • 由极性分子的固有偶极诱导非极性分子产生诱导偶极，或者使极性分子的偶极增大，从而使分子间产生的相互作用力。
    • 例如当极性的水分子靠近非极性的氧气分子时，会使氧气分子产生诱导偶极
  • 取向力（永久偶极）
    • 只存在于极性分子之间，是极性分子的固有偶极之间的静电引力。
    • 像氯化氢分子间，因极性存在，固有偶极相互取向吸引
• 五种结构表达式
  • 分子式
    • C₂H₆O
  • 浓缩式
    • 以聚乙烯为例，可写成 [-CH2-CH2-]n‌ 这样的形式体现其链节和聚合度情况。
  • 结构式
  • 骨架式
  • 展开式
• 在食物制作和创造中的作用
  • 如巧克力制作中的温度控制、面团发酵中的气体保持等
• 物质在水中的溶解度
  • 决定物质能否在水中溶解及溶解量
  • 若物质能与水分子形成氢键等较强的分子间作用力，或者能通过极性相互作用（取向力等）与水分子较好混合，则在水中溶解度较大。
  • 比如蔗糖分子含有多个羟基，能和水分子形成氢键，所以在水中溶解性较好；而一些非极性的有机物如油类，与水分子间作用力弱，在水中溶解度极低。
• 物质的熔点和沸点
  • 影响物质从固态到液态或液态到气态的转变温度
  • 分子间作用力越强，克服这些作用力使物质从固态变为液态（熔化）、从液态变为气态（沸腾）就需要越高的能量，即熔点、沸点越高。
• 室温下脂质的状态
  • 决定脂质是固态还是液态
  • 脂质分子间主要存在较弱的色散力等分子间作用力
  • 动物脂肪如黄油或猪油在室温下是固体，植物油是液体。固体脂肪和液体油都是基于“三酰基甘油”结构，其中三个不同长度的疏水烃链通过酯官能团附着在甘油骨架上
• 有机化合物溶解度
  • 影响溶质在溶剂中的分散程度
  • “相似相溶”原理，若溶质分子与溶剂分子间的分子间作用力类型和强度相似，则溶解度大。
  • 例如极性有机化合物在极性溶剂（像乙醇在水中），分子间能通过取向力、氢键（也是一种特殊分子间作用力）等较好地相互作用而溶解；非极性有机物在非极性溶剂（如苯溶解在四氯化碳中）靠色散力相互混合溶解。