分子間力とは?ファンデルワールス力や水素結合の違いを徹底解説についての真相を徹底解説します。
化学の世界に存在する様々な結合エネルギーを比較すると、分子間力の位置づけが明確になります。原子同士が電子を共有して強固に結びつく共有結合や、プラスとマイナスのイオン同士が強烈に引き合うクーロン力(イオン結合)に比べ、分子間力はおよそ10分の1から100分の1程度の強さしかありません。
結合の種類結合エネルギーの目安(kJ/mol)作用する対象編集部の見解・重要度共有結合200 〜 900非金属原子間最強クラスの化学結合。物質の基本骨格を作る。イオン結合(クーロン力)400 〜 4000(格子)陽イオンと陰イオン正負の電荷による強力な結合。高融点の要因。水素結合10 〜 40F, O, N に結合したHと他分子分子間力の中では際立って強い。異常物性の主因。極性引力(双極子間力)5 〜 20極性分子同士恒久的な電気の偏りによる力。分子量同等なら沸点上昇。分散力(狭義のファンデルワールス力)0.1 〜 10すべての分子間無極性分子でも必ず働く。分子量が大きいほど増大。
力の大きさの序列は基本的に「共有結合 ≒ イオン結合 ≫ 水素結合 > 極性分子間の引力 > 分散力」となります。分子間力がいかに微弱であるかは、ドライアイス(固体二酸化炭素)がわずか-78.5℃で気体に昇華してしまう事実からも直感的に理解できます。