van der Waals-bondning
Vattenmolekyler i flytande vatten lockas till varandra av elektrostatiska krafter, och dessa krafter har beskrivits som van der Waals-krafter eller van der Waals-bindningar. Även om vattenmolekylen som helhet är elektriskt neutral är laddningsfördelningen i molekylen inte symmetrisk och leder till ett dipolmoment – en mikroskopisk separation av de positiva och negativa laddningscentren. Detta leder till en nätattraktion mellan sådana polära molekyler som får uttryck i sammanhållningen av vattenmolekyler och bidrar till viskositet och ytspänning. Kanske är det rättvist att säga att van der Waals-krafter är det som håller vatten i flytande tillstånd tills termisk omrörning blir tillräckligt våldsam för att bryta dessa van der Waal-bindningar vid 100 ° C. Med kylning får återstående elektrostatiska krafter mellan molekyler de flesta ämnen att flytas och så småningom stelna (med undantag av helium, som aldrig blir ett fast ämne vid atmosfärstryck).
Vätebindning är ett exempel på van der Waals-bindning vilket har stor betydelse för vattnets egenskaper och dess beteende i biokemi. Det tillskrivs dipol-dipolinteraktioner med bindningar mellan väte och andra atomer. Väte kommer att vara något positivt med avseende på den andra atomen i en bindning med atomer såsom syre, kväve och fluor som har hög elektronekativitet även om molekylen i sig har noll nettoladdning.
Även icke-polära molekyler upplever en del van der Waals-bindning, vilket kan tillskrivas att de är polariserbara. Även om molekylerna inte har permanenta dipolmoment, kan de ha ögonblickliga dipolmoment som förändras eller oscillerar med tiden. Dessa fluktuationer av molekylära dipolmoment leder till en nettoattraktion mellan molekyler som gör att icke-polära ämnen som koltetraklorid bildar vätskor. Undersökning av dipolens elektriska fält visar att det elektriska fältet från en momentan dipol tenderar att polarisera en angränsande molekyl så att den kommer att attraheras – typ av den elektriska analogen till en stavmagnet som magnetiserar ett gem så att det kommer att attraheras av magneten . (Detta händer oavsett vilken pol av magneten som föres nära gemet.) De svagare van der Waals-krafterna i icke-polära vätskor kan manifesteras i låg ytspänning och låga kokpunkter.