Shanxian Chemical

论色散力、偶极 - 偶极作用力与氢键之比较

夫物质间相互作用力，关乎物性之根本，其中色散力、偶极 - 偶极作用力与氢键，各具特质，于微观结构与宏观表现皆有显著影响，试详论之。

色散力者，存于一切分子之间。其源于分子中电子之不断运动与原子核之震动，致瞬间正负电荷中心不重合，遂生瞬间偶极。此瞬间偶极又诱导相邻分子产生诱导偶极，分子间由此生相互吸引之力。其力虽弱，然广泛存在，对非极性分子之凝聚态，如稀有气体之液化，贡献殊大。以卤族单质为例，从氟至碘，相对分子质量渐增，电子数增多，分子变形性增大，色散力亦随之增强，故而其熔沸点逐渐升高。

偶极 - 偶极作用力，多见于极性分子之间。极性分子固有永久偶极，分子间异极相吸，同极相斥，遂生此力。相较于色散力，其作用稍强。例如氯化氢气体，氯化氢分子为极性分子，分子间偶极 - 偶极作用力使其较非极性分子构成之气体更易液化。

氢键者，乃一种特殊之分子间作用力。当氢原子与电负性大、半径小之原子（如氟、氧、氮）以共价键结合时，氢原子近乎裸核，可与另一电负性大之原子产生静电吸引作用，此即氢键。氢键之力强于色散力与偶极 - 偶极作用力。水之诸多独特性质，诸如熔沸点较高、比热容大等，皆赖氢键之功。冰之密度小于水，亦因氢键使水分子在固态时形成规则四面体结构，分子间距增大所致。

综上，色散力普遍存在，力最弱；偶极 - 偶极作用力仅存于极性分子间，强度次之；氢键特殊且力较强，对物质性质影响显著。此三者于不同物质体系中相互作用，共塑物质之多样特性。