取向力

取向力(orientationforce)又稱定向力,是極性分子與極性分子之間的固有偶極與固有偶極之間的靜電引力稱為取向力,又叫定向力。因為兩個極性分子相互接近時,同極相斥,異極相吸,使分子發生相對轉動,極性分子按一定方向排列,並由靜電引力互相吸引。當分子之間接近到一定距離後,排斥和吸引達到相對平衡,從而使體系能量達到最小值。極性分子固有偶極間存在作用力是葛生(Keeson)於1912年首先提出來的,因此取向力也稱為葛生力。取向力的本質是靜電引力,取向力與分子偶極矩的平方成正比,與熱力學溫度成反比,與分子間距離的6次方成反比。

名稱

取向力

簡介

相同元素兩原子間形成的共價鍵為非極性鍵,不同元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。極性鍵中,共用的電子對偏向電負性大的原子,因此電負性大的原子帶部分負電荷(δ-),而電負性小的原子則帶部分正電荷(δ+)。電負性差異越大,鍵的極性將越大。多原子分子的極性除了與各鍵的極性有關外,還決定於分子空間構型。若分子對稱性很高,使各鍵極性相互抵消,則分子將無極性。如C—O是極性鍵,但CO2是直線型對稱分子,兩鍵極性相消是非極性分子。H2O中H—O是極性鍵,它是V型結構,鍵的極性不能抵消,因而H2O分子有極性,是極性分子。
極性分子可視作偶極子,其極性用偶極矩μ=qd來衡量,即正或負電荷電量(q)與電荷中心間距d的乘積。μ一般在10-30C·m數量級。μ=0的分子為非極性分子,μ越大,分子極性越大。測定分子偶極矩是確定分子結構的一種實驗方法。德拜(P.J.W Debye,荷)因創立此方法而榮獲1936年諾貝爾化學獎。
極性分子相互靠近時,因分子的固有偶極之間同極相斥異極相吸,使分子在空間按一定取向排列,使體系處於更穩定狀態。這種固有的偶極間的作用力為取向力,其實質是靜電力。

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