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诱导力是什么意思

百味交融 2025-06-07 21:14:20

诱导力是分子间作用力的一种,由瞬时偶极与诱导偶极之间的相互吸引形成。

诱导力是什么意思

当非极性分子靠近极性分子时,极性分子的电场会使非极性分子内部电荷分布发生偏移,产生诱导偶极。这种瞬时极化现象引发的分子间吸引力即为诱导力。其强度与分子极化率、距离及电场强度直接相关,通常弱于取向力与色散力。

诱导力的产生依赖外部电场作用。例如,当HCl分子靠近非极性的O₂时,HCl的极性使O₂的电子云变形,形成瞬间偶极,两者间便产生诱导力。类似现象也存在于离子与分子之间,如Na⁺吸引Cl₂分子时,Cl₂的电子云被拉向Na⁺,形成诱导偶极并产生相互作用。

诱导力的作用范围较小,仅在分子间距较近时显著。其能量通常为0.1-5 kJ/mol,对物质熔沸点、溶解性等性质有微弱影响。例如,稀有气体液化过程中,除色散力外,诱导力也参与分子间凝聚;在溶液体系中,极性溶剂对非极性溶质的微弱溶解能力亦与此相关。

需注意,诱导力常与其他分子间作用力共存。例如水分子与二氧化碳间的作用包含色散力与诱导力;而离子-偶极力中也可能叠加诱导效应。其微观机制可通过量子力学中的微扰理论定量描述,但在宏观应用中多采用简化模型计算。

理解诱导力有助于解释分子识别、材料吸附等现象。例如催化剂表面通过诱导力临时极化反应物分子,降低活化能;生物分子间弱相互作用也可能包含诱导效应,影响构象变化与功能表达。

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