Van der Waals-kraft

Regnvatten från en baldakin. Krafter som formar droppen: Ytspänning, vattensamling, Van der Waals krafter, Plateau–Rayleigh instability.

van der Waals-krafter, uppkallade efter den nederländska fysikern Johannes Diderik van der Waals, är inom fysikalisk kemi avståndsberoende växelverkningar mellan atomer. Till skillnad från väte- eller kovalenta bindningar är dessa växelverkningar inte ett resultat av kemiska/elektroniska bindningar och är därför mer mottagliga för störningar. Trots att kraften är den svagaste av de svaga kemiska krafterna, med en styrka mellan 0,4 och 4 kJ/mol, kan den fortfarande stödja en integrerad strukturell belastning när en mängd sådana växelverkningar är närvarande. De skiljer sig från kovalenta och joniska bindningar genom att vara orsakade av korrelationer mellan fluktuerande polariseringar hos närliggande partiklar (som är en konsekvens av kvantmekaniska effekter).[1]

När det interatomiska avståndet är större än 0,6 nm är kraften inte tillräckligt stark för att observeras. När det interatomiska avståndet ligger under 0,4 nm blir kraften repulsiv. När två atomer närmar sig varandra och inga andra krafter är närvarande, kallas den punkt där kraften blir repulsiv snarare än attraktiv, för van der Waals kontaktavstånd.[2] Det kan visas att van der Waals-krafterna har samma ursprung som Casimireffekten, vilken är en kvantmekanisk effekt.[3] De resulterande van der Waals-krafterna kan vara attraktiva eller repulsiva.[4]

Van der Waals-krafterna består av tre olika komponenter:

"van der Waals-krafter" används ibland lite löst som en synonym för totaliteten av intermolekylära krafter.[5] Van der Waals krafter är relativt svaga jämfört med kovalenta bindningar, men spelar en grundläggande roll inom områden som nanoteknik och fasta tillståndets fysik.

I alkoholer med låg molekylvikt dominerar vätebindningsegenskaperna hos deras polära hydroxylgrupper över andra svagare van der Waals-interaktioner. I alkoholer med högre molekylvikt dominerar egenskaperna hos de icke-polära kolvätekedjorna och bestämmer lösligheten. Van der Waals-krafterna minskar snabbt vid längre avstånd mellan interaktiva molekyler.

  1. ^ A.A. Abrikosov; L.P. Gorkov; I.E. Dzyaloshinsky (1963–1975). Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics. Dover Publications. ISBN 0-486-63228-8.  Chapter 6 Electromagnetic Radiation in an Absorbing Medium
  2. ^ Garrett, Reginald H.; Grisham, Charles M. (2016). biochemistry (sixth). University of Virginia. Sid. 12–13. 
  3. ^ G. L. Klimchitskaya, V. M. Mostepanenko. 2015. Casimir and van der Waals forces: Advances and problems. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1507/1507.02393.pdf
  4. ^ Van Oss, C.J.; Absolom, D.R.; Neumann, A.W. (1980). ”Applications of net repulsive van der Waals forces between different particles, macro-molecules, or biological cells in liquids”. Colloids and Surfaces 1 (1): sid. 45–56. doi:10.1016/0166-6622(80)80037-0. ISSN 0166-6622. 
  5. ^ Tschumper, Gregory S. (2008-01-01). Lipkowitz, Kenny B.. red (på engelska). Reviews in Computational Chemistry. John Wiley & Sons, Inc. Sid. 39–90. doi:10.1002/9780470399545.ch2. ISBN 9780470399545. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470399545.ch2/summary. 

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia

Developed by Tubidy