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范德华力

来源:网易  编辑:公冶波莲生活百科2025-03-07 13:59:04

范德华力,又称范德华相互作用,是分子间一种较弱的吸引力。这种力得名于荷兰物理学家约翰内斯·迪德里克·范德瓦尔斯(Johannes Diderik van der Waals),他在研究气体状态方程时首次提出了分子间的吸引力概念。

范德华力主要包括三种类型:偶极-偶极相互作用、诱导偶极相互作用和色散力。偶极-偶极相互作用发生在具有永久偶极矩的分子之间,如水分子。当两个水分子接近时,它们的正负电荷中心会发生相互吸引。诱导偶极相互作用则发生在非极性分子与极性分子或带电粒子之间,非极性分子中的电子云在邻近的电场作用下产生瞬时偶极,从而产生相互吸引。色散力是最普遍的一种范德华力,它存在于所有原子和分子之间,即使这些粒子没有净偶极矩。色散力源于电子云的瞬时波动,导致局部偶极子的形成,进而产生相互吸引。

范德华力虽然很微弱,但在许多宏观现象中起着关键作用。例如,在常温常压下,氮气和氧气等非极性气体之所以能够液化,就是由于范德华力的存在。此外,范德华力还影响着物质的溶解度、表面张力以及生物大分子的结构和功能。在生物学领域,范德华力对于蛋白质折叠、DNA双螺旋结构稳定性和细胞膜流动性等方面都有着重要影响。

总之,范德华力作为分子间的一种基本相互作用力,虽然其强度远小于共价键和离子键,但在多个学科领域中发挥着不可替代的作用。

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