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van der Waals Bonding

9월 11, 2020
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액체 물의 물 분자는 정전기력에 의해 서로 끌어 당겨지며, 이러한 힘은 van der Waals 힘 또는 van der Waals 결합으로 설명됩니다. 물 분자 전체가 전기적으로 중성이지만 분자의 전하 분포는 대칭 적이 지 않으며 양전하 중심과 음전하 중심의 미세한 분리 인 쌍극자 모멘트를 발생시킵니다. 이것은 물 분자의 응집에서 발현을 찾고 점도와 표면 장력에 기여하는 극성 분자 사이의 순 인력으로 이어집니다. 반 데르 발스 힘은 100 ° C에서 반 데르 발스의 결합을 깨뜨릴 수있을 정도로 열 교반이 격렬해질 때까지 물을 액체 상태로 유지하는 것이라고 말하는 것이 타당 할 것입니다. 냉각시 분자 사이의 잔류 정전기력으로 인해 대부분의 물질이 액화되어 결국 응고됩니다 (대기압에서 고체가되지 않는 헬륨 제외).

수소 결합은 van der Waals 결합의 한 예입니다. 물의 특성과 생화학에서의 행동에 매우 중요합니다. 이것은 수소와 다른 원자 사이의 결합과 쌍극자 쌍극자 상호 작용에 기인합니다. 수소는 분자 자체가 순 전하가 0이더라도 높은 전기 음성도를 갖는 산소, 질소 및 불소와 같은 원자와 결합하여 다른 원자에 대해 약간 양의 값을 갖습니다.

비극성 분자조차도 일부 반 데르 발스 결합을 경험하는데, 이는 분 극성이 있기 때문일 수 있습니다. 분자는 영구적 인 쌍극자 모멘트를 갖지 않지만 시간에 따라 변하거나 진동하는 순간적인 쌍극자 모멘트를 가질 수 있습니다. 이러한 분자 쌍극자 모멘트의 변동은 분자 사이의 순 인력으로 이어져 사염화탄소와 같은 비극성 물질이 액체를 형성하도록합니다. 쌍극자 전기장의 전기장은 하나의 순간 쌍극자에서 나오는 전기장이 주변 분자를 분극화하여 끌어 당기는 경향이 있음을 보여줍니다. 일종의 전기적 아날로그와 막대 자석이 자석에 끌 리도록 종이 클립을 자화시키는 것과 같습니다. (이것은 자석의 어느 극이 종이 클립에 가까워 졌는지에 관계없이 발생합니다.) 비극성 액체에서 약한 van der Waals 힘은 낮은 표면 장력과 낮은 끓는점에서 나타날 수 있습니다.

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