极性分子因电荷分布不均使产生偶极矩,以“┼→”表示,所以极性分子靠近时,会造成电性的吸引,这种作用力称为偶极-偶极力。
一、偶极偶极力
由于电荷分布不对称而具有永久偶极矩μ的各种分子,其定向力取决于分子之间的静电作用。当距离为r的两个偶极分子彼此取得最佳定向时,如图(a),则其间的吸引力与1/r3成正比。另一种排列如图(b)所示,两个偶极分子反向平行措列。
如果偶极分子的体积不很大,第二种排列就较为稳定,只有当吸引能大于热能时才有这两种情况存在。因而,热能通常会阻止偶极取得最佳的定向。如果各种可能定向的几率均等,则吸引作用和排斥作用将互相补偿。事实上导致吸引作用的偶极定向作用,在统计学上是有利的,结果产生一种净的吸引作用,并且与温度有着很大的关系。
2、偶极诱导偶极力
有永久偶极矩μ的分子,其电偶极能诱导邻近分子产生偶极矩。这种诱导偶极矩总是顺着诱导偶极的方向。因此,两个匹配分子之间总有吸引力存在,这与温度无关。受永久偶极诱导的非偶极分子,其极化度愈大,诱导偶极矩就愈大。同样,把一种带电的质点(例如某种离子)置于不带电荷的非极性分子的邻近,亦将以同样方式使该分子的电子云发生变形。中性分子的极化取决于它固有的极化度a并与带Z电荷的离子所提供的极化场有关。
偶极-偶极力是极性分子因电荷分布不均使产生偶极矩,以“┼→”表示,所以极性分子靠近时,会造成电性的吸引,这种作用力称为偶极-偶极力。当然分子的偶极矩愈大,分子间的作用力愈大。
在物理上,偶极子指的是在实轴上的距离接近,但是周围没有其他开环零极点的一对零极点,一般情况下,这种零极点的距离会比其到其他零点的偶极矩小五倍以上,所以这个距离可以被消除,从而简化系统模型。
特性分析
偶极子分为电偶极子和磁偶极子,其中电偶极子是有一定的电偶极矩的,电量相等,正负符号相反的一对电荷,磁偶极子指的是在封闭循环的电流圆环。而偶极矩也分为电偶极矩和磁偶极矩,电偶极矩的方向和电荷方向一致,磁偶极矩则是可以使用右手法则来判断。
电偶极子以及磁偶极子在组成、场的性质和分布方面有所不同。虽然都是偶极子的一种,但两者是有很大的区别的。在组成方面,电偶极子是一对等量但不等号的点电荷所组成的,而磁偶极子则是一个闭合的小电流环,是有磁荷所产生的。
极性分子因电荷分布不均使产生偶极矩,以“┼→”表示,所以极性分子靠近时,会造成电性的吸引,这种作用力称为偶极-偶极力。当然分子的偶极矩愈大,分子间的作用力愈大。