水素結合は、分子間力の最も強いタイプです。水素原子が酸素や窒素などの高電気陰性原子に結合されたときに発生します。電気陰性原子は、水素結合内の電子を引き付け、水素原子に部分的な正電荷を生成します。この部分的な正電荷は、別の電気陰性原子に部分的な負電荷を引き付けることができ、水素結合を形成します。水素結合は、水の高い沸点と硫酸の粘度の原因です。
硫酸は、分子あたりの水素結合が多いため、水よりも粘度が高くなっています。硫酸の各分子には、水素結合を形成できる2つの水素原子があり、水の各分子には1つしかありません。分子間の水素結合が多いほど、分子間力が強くなり、粘度が高くなります。
イオン双極子相互作用
イオン双極子の相互作用は、硫酸の粘度に寄与する可能性のある別の分子間力です。イオン双極子の相互作用は、イオン(荷電原子または分子)が極性分子(部分的な正電荷と部分的な負電荷を持つ分子)と相互作用するときに発生します。イオンは極性分子の部分的な負電荷に引き付けられ、極性分子はイオンの部分的な正電荷に引き付けられます。イオン双極子の相互作用は水素結合よりも弱いが、硫酸の粘度に寄与する可能性がある。
van der waals力
ファンデルワールスの力は、分子間力の最も弱いタイプです。それらは、極性や電荷に関係なく、すべての分子間で発生します。ファンデルワールスの力は、ある分子の電子と別の分子の核の間の引力によって引き起こされます。ファンデルワールスの力は非常に弱いですが、硫酸の粘度に寄与する可能性があります。
水素結合、イオン双極子相互作用、およびファンデルワールス力の組み合わせにより、硫酸が高い粘度を与えます。