分子间力的来源和类型zz

分子间力的来源和类型

分子间力的来源和类型
虽然自然界里各种物态间的变化早已成为分子间存在着某种作用力提供了丰富的感性
知识，但对于这种力的本质和类型的了解，是在量子化学出现之后才开始的。在现代原子、
分子结构知识基础上，已知这种力的主要来源是组成分子的基本成员——带电的核与核外电
子之间的各种相互作用所致。因为分子具有特定的（在几何构型上，电子分布上等等）结构，
所以这种相互作用与一般的重力场，电磁场的作用不同，而与分子的结构及其所处环境（如
压力、温度、分子间距离等等）有关。由于分子间相互作用的复杂性，关于分子间力的理论
发展较迟缓，在实际应用中还常常使用经验的势函公式。
分子间相互作用的性质，本质上都是量子力学的。由于当分子间距离较远时，远程作用
的静电力较为突出，特别是在离子之间，离子和极性分子或极性分子之间的相互作用中，静
电作用占优势，故对此类静电力可以采取相应的静电模型进行处理。而非极性分子之间的相
相互作用称为色散力，则必须借助量子力学处理。静电力和色散力都是吸引作用。当分子间
接触到电子云将发生交盖时，便有新的作用力产生。按它们的起因可以区分为交换斥力或电
荷转移力，前者是当分子间外层轨道中电子发生转换时，按Pauli 原理自旋相同同向电子相
互回避所产生的一种排斥作用。后者仅当分子间相互接触时，在各自的前沿分子轨道间发生
电子转移情况才出现的一种使分子络体稳定化作用的力，常称为电荷转移力。
还有一种作用力是氢键，它是在满足一定条件的基团和分子间有质子存在时才出现的。
这些短程力没有经典模型可以仿拟，都需要用量子力学的观点给以解释。现在已知，静电力
包括定向作用力和诱导力。通常把定向力，诱导力和色散力这种分子间的吸引作用统称为范
德华力。在实际气体和液体的统计理论中，主要涉及到这种作用力。