24: Intermolekylære interaksjoner

Intermolekylære bindinger er svake interaksjoner som holder væsker og faste stoffer sammen, og som gjør trykket i en van der Waals-gass lavere enn trykket til en ideell gass ved lav tetthet.

Ved små avstander tiltrekker molekyler som regel hverandre på grunn av London-dispersjonskrefter (kvantefluktuasjoner i ladningsfordelinger og påfølgende polarisering), men ved enda mindre avstander frastøter de hverandre på grunn av Paulis eksklusjonsprinsipp. Summen av de to effektene modelleres som et Lennard-Jones-potensial, som er null der de to bidragene kansellerer. Dette er bindingslengden.

Intermolekylære interaksjoner kan delvis forstås som elektrostatiske interaksjoner mellom ladningsfordelinger, både på grunn av asymmetrisk ladningsfordeling internt i molekylene, på grunn av molekylenes rotasjonsfrihet og på grunn av polariserbarheten til molekylene.

Van der Waals’ gassmodel (side 479)

Van der Waals gassmodell er en justering av ideell gasslov som tar hensyn til intermolekylære interaksjoner

\[p(T, V, N)=\frac{NkT}{V-Nb} - \frac{aN^2}{V^2} = \frac{\rho RT}{1-b\rho} - a\rho^2\]

Her er \(a\) og \(b\) i praksis variabler som tilpasses heller enn variabler med direkte fysisk mening.