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分子间力

{{https://www.minglang.org/_media/molecularforce.png |分子间力和分子势能}}


分子间力是分子之间的作用力。这里所说的分子,可以是单原子分子,也可以是多原子分子。

分子是电中性的,但分子彼此靠近时,这个分子的各个部分与那个分子的各个部分之间的电磁力并不相互抵消。

分子间力,根据分子组成的不同,分子彼此靠近的方式不同,有很大的差异。最普通情况下分子间力称为范德华力。其它情况下,分子间力被称为氢键、卤键等等。

分子内原子、离子之间的力,称为化学键。

就平均强度而言,范德华力<氢键<化学键。

有些固体和液体不是由分子组成的,那就谈不上分子间力。例如氯化钠固体,由离子组成,存在离子键——离子间力,不存在分子间力。分子间力,尤其是分子内原子间力、离子间力,严格说来,不完全遵循牛顿力学,而遵循量子力学。但是为了在中学阶段获得一些定性的了解,常常用经典力学的概念看待这些力和这些力相应的势能。

分子势能

两个分子的跟它们之间的相互作用和相对位置有关的势能,称为分子势能。

分子间距离,由足够远变化到r0的过程,一对分子间力做正功,分子势能减小;由r0向更小的距离变化时,一对分子间力做负功,分子势能增大。所以分子势能随距离的变化图线,如图所示。

由分子组成的固体和液体中,任意两个分子都在振动着,分子间平均距离在r0附近,振幅远小于r0。分子势能比自由状态(相距足够远,比如10r0)时低一些。