取向力

物理名词

取向力（orientation force）又称定向力，是极性分子与极性分子之间的固有偶极与固有偶极之间的静电引力称为取向力，又叫定向力。因为两个极性分子相互接近时，同极相斥，异极相吸，使分子发生相对转动，极性分子按一定方向排列，并由静电引力互相吸引。当分子之间接近到一定距离后，排斥和吸引达到相对平衡，从而使体系能量达到最小值。极性分子固有偶极间存在作用力是葛生（Keeson）于1912年首先提出来的，因此取向力也称为葛生力。

简介

极性分子本身存在的正、负两极称为固有偶极。当两个极性分子充分靠近时，固有偶极就会发生同极相斥、异极相吸的取向（或有序）排列。这种极性分子与极性分子之间的固有偶极之间的静电引力称为取向力，又叫定向力。

取向力只有极性分子与极性分子之间才存在。取向力的本质是静电引力，其大小决定于极性分子的偶极矩。分子的极性越强，偶极矩越大，取向力越大。如：HI 、HBr 、HCl 的偶极矩依次增大，因而其取向力依次增大。此外，取向力还受温度的影响，温度越高，取向力越弱。

对大多数极性分子，取向力仅占其范德华力构成中的很小分额，只有少数强极性分子例外。

定义

极性分子的正、负电荷中心不重合，分子中存在永久偶极。极性

分子相互接近时，极性分子的永久偶极间同极相斥、异极相吸，

— 个分子的带负电的一端和另一个分子带正电的一端接近，使极

性分子按一定方向排列。这种由于取向而在极性分子的永久偶极间

产生的静电作用力称为取向力。

影响因素

取向力的本质是静电作用，取向力的大小与极性分子的偶极矩及分子间的距离有关。

（1）分子的偶极矩越大，取向力就越大；如：HI 、HBr 、HCl 的偶极矩依次增大，因而其取向力依次增大。

（2）分子间的距离越大，取向力将减弱。

（3）此外，当温度升高时，取向力会减少。因为温度升高时，分子的热运动加剧，破坏了分子的有序排列，减少了取向的趋势。

范德华力

可以分为三种作用力：诱导力、色散力和取向力。又称分子间作用力，是存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力。分子间作用力（范德瓦尔斯力）有三个来源：①极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。②一个极性分子使另一个分子极化，产生诱导偶极矩并相互吸引。③分子中电子的运动产生瞬时偶极矩，它使临近分子瞬时极化，后者又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩；这种相互耦合产生净的吸引作用，这三种力的贡献不同，通常第三种作用的贡献最大。它们之间的关系如下：

极性分子与极性分子之间，取向力、诱导力、色散力都存在；极性分子与非极性分子之间，则存在诱导力和色散力；非极性分子与非极性分子之间，则只存在色散力。这三种类型的力的比例大小，决定于相互作用分子的极性和变形性。极性越大，取向力的作用越重要；变形性越大，色散力就越重要；诱导力则与这两种因素都有关。但对大多数分子来说，色散力是主要的。实验证明，对大多数分子来说，色散力是主要的；只有偶极矩很大的分子(如水)，取向力才是主要的；而诱导力通常是很小的。极化率α反映分子中的电子云是否容易变形。虽然范德华力只有0.4—4.0kJ/mol，但是在大量大分子间的相互作用则会变得十分稳固。比如C—H 在苯中范德华力有7 kJ/mol，而在溶菌酶和糖结合底物范德华力却有60kJ/mol，范德华力具有加和性。

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