引力の粒子間力の3つの主要なタイプは次のとおりです。
1。ファンデルワールス力: これらは最も弱いタイプの粒子間力であり、分子周辺の電子分布の一時的な変動から生じます。それらはさらに分類されます:
* ロンドン分散部隊: すべての分子に存在するこれらの力は、電子のランダムな動きのために発生する一時的な双極子によって引き起こされます。それらは、より多くの電子を持つ大きな分子の方が強いです。
* 双極子型力: 極性分子に存在するこれらの力は、電子の不均一な分布のために存在する永久双極子から生じます。彼らはロンドンの分散勢力よりも強いです。
* 双極子誘発双極子力: 極性分子が非極性分子に一時的な双極子を誘導する場合に発生します。
2。水素結合: これは、水素原子が酸素、窒素、またはフッ素のような高電気陰性原子に結合したときに発生する特別なタイプの双極子双極子相互作用です。水素原子は、隣接する分子の電気陰性原子の孤立電子のペアに強い魅力を形成します。水素結合は、最も強力なタイプの粒子間力であり、その高い沸点など、水の多くのユニークな特性を担当しています。
3。イオン双極子力: これらは、イオンと極性分子の間で発生します。イオンは積極的または負の帯電のいずれかであり、双極子は永続的または誘導される可能性があります。イオン双極子力は双極子型力よりも強いが、イオン結合よりも弱い。
粒子間力の強度は、いくつかの要因に依存します:
* 分子サイズと形状: より大きな分子には電子が多く、偏光が増加し、ロンドンの分散力が強くなります。
* 極性: 極性分子は、より強い双極子双極子と水素結合相互作用を持っています。
* 分子間の距離: 分子が近いほど、粒子間力が強くなります。
物理的特性に対する粒子間力の影響:
* 沸点: 分子間のアトラクションを克服し、それらをガスに変換するためにより多くのエネルギーが必要であるため、粒子間の力が強いため、より高い沸点につながります。
* 融点: 沸点と同様に、粒子間の力が強いほど融点が高くなります。
* 粘度: 粒子間力が強い液体はより粘性があります。つまり、よりゆっくり流れます。
* 溶解度: 同様の粒子間力を持つ分子は、互いに溶解する傾向があります。
粒子間の力を理解することは、化学、生物学、材料科学などの分野で不可欠な物質の多くの物理的特性を予測および説明するのに役立ちます。