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Dipole Dipole Dispersion Hydrogen Bonding

物性探微论
世间物性,关联复杂,其中偶极 - 偶极作用(Dipole - Dipole)、色散力(Dispersion)与氢键(Hydrogen Bonding)尤具关键。

偶极 - 偶极作用,源于分子之极性。极性分子具正负电荷中心,彼此间异性电荷相吸,此作用于极性物质中颇为显著。如卤化氢气体,氯化氢(HCl)分子因氯之电负性强于氢,致电荷分布不均,呈极性。众多氯化氢分子间,因偶极 - 偶极作用相互吸引,影响其熔沸点等性质。

色散力则存于所有分子间。分子中电子不断运动,瞬间会致电子云分布不均,产生瞬间偶极。相邻分子受此影响,亦生诱导偶极,相互吸引即为色散力。虽其力相对较弱,然对非极性分子,如稀有气体,此力主导其分子间相互作用,关乎其凝聚态性质。如氩气,由非极性氩原子构成,靠色散力在低温下凝聚为液体。

氢键为特殊分子间作用力。当氢原子与电负性大、半径小之原子(如氟、氧、氮)以共价键结合,氢核暴露,会与另一分子中此类电负性大原子之孤对电子相互吸引,形成氢键。水(H₂O)中,氢与氧结合,水分子间形成氢键。氢键使水之熔沸点异常高,且对水之密度、溶解性等性质影响深远。

此三者,偶极 - 偶极作用、色散力、氢键,于物质微观结构与宏观性质关联中,如脉络交织,左右物性,为探微物性之关键所在,学者不可不深究其理也。



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James Jiang

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