Ван-дер-ваальсово взаимодействие

Ван-дер-ваальсово взаимодействие (англ. The van der Waals force) - cлабое, нековалентное межмолекулярное взаимодействие, возникающее за счет притяжения дипольных моментов молекул - постоянных или наведенных (индуцированных). Ван-дер-ваальсово взаимодействие имеет характер притяжения и возникает между любыми молекулами, как полярными, так и неполярными. В зависимости от полярности молекул, его подразделяют на три типа:

1. ориентационное (диполь-дипольное) – между полярными молекулами;
2. индукционное – между полярной и неполярной молекулами (постоянный диполь – наведенный диполь);
3. дисперсионное – между неполярными молекулами (наведенный диполь – наведенный диполь).

Ван-дер-ваальсово взаимодействие имеет место не только между молекулами, но и между наночастицами, например углеродными нанотрубками. Ван-дер-ваальсово взаимодействие - слабое, его энергия составляет от 1 до 30 кДж/моль. Оно быстро убывает с расстоянием. Энергия взаимодействия тем сильнее, чем больше: а) полярность молекулы, то есть значение ее дипольного момента; б) поляризуемость, то есть способность молекулы образовать наведенный дипольный момент. Она также зависит от взаимной ориентации молекул - это означает, что ван-дер-ваальсово взаимодействие анизотропно. Несмотря на слабость этого взаимодействия, оно обеспечивает устойчивость молекулярных кристаллов, клатратов, супрамолекулярных комплексов, связь молекул c поверхностями (адсорбцию) и играет важную роль в процессах синтеза и самосборки молекулярных наноструктур. К ван-дер-ваальсовым взаимодействиям относятся взаимодействия между диполями (постоянными и индуцированными). Название связано с тем фактом, что эти силы являются причиной поправки на внутреннее давление в уравнении состояния реального газа Ван-дер-Ваальса. Эти взаимодействия в основном определяют силы, ответственные за формирование пространственной структуры биологических макромолекул. Открыты Я. Д. Ван-дер-Ваальсом в 1869 году. 

Геккону помогают взбираться на вертикальную стеклянную поверхность Ван-дер-ваальсовы силы,
возникающие между щетинками на его лапах и стеклянной поверхностью

Тезаурус

Ван-дер-ваальсово взаимодействие (The van der Waals force)

Тематический раздел (поле):  Наноматериалы, Наноэлектроника, Наноинженерия, Нанобиотехнологии, Наноэнергетика, Нанотехнологии ТЭК, Нанотехнологии для безопасности, Метрология и стандартизация

Функциональный разряд:  Действие

Аскрипторы:  Ван-дер-ваальсовы силы; слабое межмолекулярное взаимодействие

Отношения  иерархические (род-вид):  Ван-дер-ваальсово взаимодействие ~ Клатрат, Протеомика, Самособирающиеся монослои, Супрамолекулярная химия, Нанодиапазон, Межмолекулярное взаимодействие

Отношения ассоциативные:  Ван-дер-ваальсово взаимодействие → Межмолекулярное взаимодействие → Управляемые методы формирования наноструктур → Наноэлектроника,  Композиционные наноматериалы,  Функциональные наноматериалы, Нанобиотехнологии

 

Литература по теме

1. Стид Дж.В., Этвуд Дж.Л. Супрамолекулярная химия. - Т.1.В 2 т. - М.: Академкнига, 2007 - глава 1.7.7.
2. Dai L.Intelligent Macromolecules for Smart Devices: from Materials Synthesis to Device Applications.-London:Springer-Verlag,2004
3. Iver Brevik, V. N. Marachevsky, Kimball A. Milton, Identity of the Van der Waals Force and the Casimir Effect and the Irrelevance of these Phenomena to Sonoluminescence, hep-th/9901011
4. I. D. Dzyaloshinskii, E. M. Lifshitz, and L. P. Pitaevskii, Usp. Fiz. Nauk 73, 381 (1961)
5. English translation: Soviet Phys. Usp. 4, 153 (1961)
6. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, Pergamon, Oxford, 1960, pp. 368–376.
7. Mark Lefers, "Van der Waals dispersion force". Holmgren Lab.
8. E. M. Lifshitz, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 29, 894 (1955)
9. English translation: Soviet Phys. JETP 2, 73 (1956)
10. Western Oregon University's "London force". Intermolecular Forces. (animation)
11. J. Lyklema, Fundamentals of Interface and Colloid Science, page 4.43
12. Статья Van der Waals force из Wikipedia, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike.