van der Waalsin sitoutuminen
Nestemäisessä vedessä olevat vesimolekyylit houkuttelevat toisiinsa sähköstaattisten voimien avulla, ja nämä voimat on kuvattu van der Waalin voimiksi tai van der Waalsin sidoksiksi. Vaikka vesimolekyyli kokonaisuutena on sähköisesti neutraali, varauksen jakautuminen molekyylissä ei ole symmetrinen ja johtaa dipolimomenttiin – positiivisten ja negatiivisten varauskeskusten mikroskooppiseen erotukseen. Tämä johtaa sellaisten polaaristen molekyylien väliseen vetovoimaan, joka ilmentyy vesimolekyylien koheesiossa ja edistää viskositeettia ja pintajännitystä. Ehkä on oikeudenmukaista sanoa, että van der Waalsin voimat pitävät vettä nestemäisessä tilassa, kunnes terminen sekoitus tulee tarpeeksi väkivaltaiseksi rikkomaan van der Waalin sidokset 100 ° C: ssa. Jäähdytettäessä molekyylien väliset jäännössähköstaattiset voimat saavat useimmat aineet nesteytymään ja lopulta jähmettymään (lukuun ottamatta heliumia, josta ei koskaan tule kiinteää ilmakehän paineessa).
Vetisidos on esimerkki van der Waalsin sitoutumisesta jolla on suuri merkitys veden ominaisuuksissa ja sen käyttäytymisessä biokemiassa. Se johtuu dipoli-dipoli-vuorovaikutuksista vedyn ja muiden atomien välisten sidosten kanssa. Vety on hiukan positiivinen suhteessa toiseen atomiin, joka on sidoksissa atomien, kuten hapen, typen ja fluorin, kanssa, joilla on korkea sähköegatiivisuus, vaikka molekyylillä itsellään ei olisikaan nettovarausta.
Jopa ei-polaarisissa molekyyleissä esiintyy jonkin verran van der Waalsin sitoutumista, mikä johtuu niiden polarisoituvuudesta. Vaikka molekyyleillä ei ole pysyviä dipolimomentteja, niillä voi olla hetkellisiä dipolimomentteja, jotka muuttuvat tai heilahtavat ajan myötä. Nämä molekyylidipolimomenttien vaihtelut johtavat nettovetovoimaan molekyylien välillä, jotka antavat ei-polaaristen aineiden, kuten hiilitetrakloridin, muodostaa nesteitä. dipolisen sähkökentän suuruus osoittaa, että yhdestä hetkellisestä dipolista tuleva sähkökenttä pyrkii polarisoimaan naapurimolekyylin siten, että se vetää puoleensa – eräänlainen sähköinen analoginen sauvamagneettiin, joka magnetoi paperiliittimen niin, että se kiinnittyy magneettiin . (Näin tapahtuu riippumatta siitä, mikä magneetin napa tuodaan lähelle paperiliitintä.) Heikommat van der Waalsin voimat ei-napaisissa nesteissä voivat ilmetä alhaisena pintajännityksenä ja matalana kiehumispisteenä.