分子間力とは何か?分子間力がもたらす現象とは?

このQ&Aのポイント
  • 分子間力は身の回りの現象をもたらす力であり、例えば石鹸が汚れを落とすのもその結果です。
  • 分子間力は毛管現象や結晶構造、液晶など、さまざまな現象を説明するために用いられます。
  • 具体的には、双極子間の相互作用や電荷同士のクーロン相互作用、電荷と無極性分子の相互作用などが関与します。
回答を見る
  • ベストアンサー

分子間力は結果として身の回りのある現象をもたらします。

分子間力は結果として身の回りのある現象をもたらします。 例えば石鹸が汚れをおとすのも分子間力が働いた結果だと思います。 さて、今様々な種類の分子間力がどのような現象を、どうして、どのようにもたらすのか、 という問題を解いています。 その例として、毛管現象、2次元の結晶構造、液晶・・・ などがあげられるそうです。 こういった現象を、 双極子間の相互作用や、 電荷同士のクーロン相互作用や、 電荷と無極性分子の相互作用 といった分子間力を用いて説明しなくてはなりません。 しかし双極子間の相互作用や、双極子―電荷間の相互作用が、いったいどんな現象をもたらすのかがよくわかりません。 時間が無く、テキストやサイトを読み漁ってはいるのですが、 アドバイスいただけると助かります。 宜しくお願いいたします。

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • sak_sak
  • ベストアンサー率20% (112/548)
回答No.2

問題点を切り分けましょう。  A.分子どうしがなぜ引き合うか  B.分子どうしが引き合っていたら、どんな現象が起こるか  C.その現象と分子間力との因果関係 上記Bは解決済みのようですね。 以下にAの説明を簡単にします。 Cをまとめて説明するわけにはいかないと思うので 改めて質問するなどされれば良いかと思います。 双極子って、要するに“電気版の棒磁石”ですから 結局のところ働く力はクーロン力(静電気力)です。 無極性分子であっても、その周りに電子は回っていますから もしプラスの電荷を近づけたら電子はプラスの方に偏ります。 元々無極性だった分子にプラスとマイナスができるわけです。 これを誘起双極子といいます。 するとプラスの電荷と分子のマイナス部分は引き合うので お互いが引き合うことになります (マイナスの電荷を近づける場合も引き合います)。 これがファンデルワールス力(分子間力の一種)です。 このようにして分子間には引力がはたらくわけです。 ただし非常に近づいた場合でないと誘起双極子はできないので ファンデルワールス力は近距離にしかはたらかない力と言えます。 分子間力とは文字通り「分子の間にはたらく力」のことですから ファンデルワールス力の他、水素結合も含まれることがあります。 水素結合を含めるか含めないかも重要かもしれないです。 水素結合が含まれるのなら、水の沸点が異様に高いことも当該現象に含まれます。

toppogioge
質問者

お礼

回答本当にありがとうございます。 水素結合も複雑な分子間力として含まれています。 私はどんな分子間力が存在するのか、というものはわかったのですが、 肝心のCとBがいまいちわかっておりません。。。 例えば、「無極性分子間の相互作用で、ポリエチレンなど高分子間のファンデルワールス相互作用」 などというのもありでしょうか? 液晶の構造と分子間の相互作用がどう関わってくるのかなど、わからないことがありすぎて・・ もし良かったら回答頂けると助かります。

その他の回答 (1)

  • usokoku
  • ベストアンサー率29% (744/2561)
回答No.1

>説明しなくてはなりません。 誰に??。具体的氏名は必要ありません。どの程度の学識がある方々なのか補足ください。 界面現象ですから、コロイドの本(大学専門課程の教科書以上。除、how-To本)を見れば全部書いてありますけど、図書館などの利用が出来ないのですか。「テキスト」の入手方法をお知らせください。 なお、規約で学校の宿題関係は一切回答できません。従いまして、企業のセールスマン等のセールストークを当方は想定しています。 この程度の内容を要求する顧客、というと、商品に対してかなり疑いの目を持っていると思われます。

関連するQ&A

  • 分子間力について

    分子結晶は分子間力により形成されますが A・・・この分子間力の力の源泉は何でしょうか? 極性分子内では電荷のかたよりがありますが これとはかかわりがないのでしょうか?  B・・・また無極性分子にも弱いとは言え引力がはたらきますが この力の源泉は何でしょうか? 揺らぎや電気双極子といった文言ではどうもピンときません。    直感的な回答を頂けますと助かります。        

  • 毛管現象について

    毛管現象について 水分子の凝集エネルギー<水とガラス分子の分子間相互作用 のときに毛細管現象が起こりますよね? 水分子はフリーに回転できる双極子ー双極子かんの力だと思いますが、 ガラスー水分子はどうでしょうか。 ガラス分子は分極していないように思います。 そこで 無極性分子―水分子の双極子 と考えてよいでしょうか。 水分子の双極子モーメントによって生じる分子間のちからでしょうか。 それとも弱いファンデルワールス力でしょうか。 宜しくお願いいたします。

  • 分子間引力

    分散力とは無極性分子において生じる力で、時間平均的には電荷の偏りはないが、ある瞬間だけをみると電荷の偏りが生じる、このわずかな瞬間双極子が他方の分子に双極子を誘起する力と考えていいのでしょうか。 分散力と誘起双極子-誘起双極子相互作用とは同じものですか? また、無極性分子間に働く力の種類は分散力だけですか? どなたかお願いします。

  • 双極子と極性分子は同じ意味ですか?

    双極子と極性分子は同じ意味ですか? また、メタンは双極子モーメントが0で無極性分子ですが、双極子を持ちますか? 双極子ー双極子相互作用は極性分子と極性分子の間に起こる相互作用で、双極子ー誘起双極子相互作用は極性分子と無極性分子の間に起こる相互作用という解釈はあってますか?

  • 表面張力をもたらす分子間力について

    分子間力は、イオン間相互作用、水素結合、双極子相互作用、ファンデルワールス力の四つがありますが、表面張力をもたらすのは四つのうちどれでしょうか? それとも四つ全てなのですか?

  • 分子間力について

    水滴がガラスにつくのは分子間力が原因だと聞いたのですが、この場合は分子間力の何の作用でこうなるのでしょうか。(作用のなかには水素結合、イオン間相互作用とか他にもありましたよね・・・もう忘れてしまいましたが。)

  • ファンデルワールス相互作用について

    「ファンデルワールス相互作用とは中性分子間に働く相互作用の総称である。これは双極子-双極子相互作用、双極子-誘起双極子相互作用、分散力、反発力から成る」という説明から、 双極子-双極子相互作用についてわからなくなりました(>_<) (1)中性分子とは極性がない分子のことですよね? (2)双極子-双極子相互作用って極子を持つ分子どうしの話ではないのですか? 教えてもらえませんか…?(>_<)

  • 石鹸分子について3つの質問をします。

    この質問を工業高校の生徒にわかりやすく説明したいのですが、なかなか伝わりません。せっけん分子の3つの質問をどうやって説明していいか教えて下さい。 1.せっけん分子には2つの性質(疎水基と親水基)をもっていますが、疎水基は 電荷をもっていないため(無極性)油との溶解性が高いといわれています。親水 基は電荷をもっているため(極性)水と溶けやすいといわれます。それはなぜな のか教えて下さい。 2.せっけん分子の大きさをわかりやすく教えて下さい。 3.汚れの大きさ1mm平方メートルあたり、どのくらいの量(何個くらいつくのか?)の石鹸分子がつくのか教えて下さい。 よろしくお願い致します。

  • 結合とは 力とは 

    大学入試範囲です 教科書を読むと原子間に働く力あるいは分子間に働く力は 共有結合 配位結合 イオン結合 金属結合 水素結合 ファンデルワールス力 と書いてありましたが、参考書を読むと 化学結合 分子間力 クーロン力 極性引力 静電相互作用 疎水相互作用 などの用語も普通に使われていました。 説明無しに これらの用語はおそらく包含関係があったり、何かが何かの上位概念になってたりすると思うんですけど 教科書を読んでも、参考書を読んでも、wikiを読んでも、どういう風に整理して理解すればいいのかさっぱり見えてきません。疲れ果ててしまいました (単原子分子という用語を使うか使わないかで説明に違いがあったりしてますます混乱しています… 正直使わないほうがいいと思うんですが使ってる文献も沢山あって…) これらの用語がどういう関係になっててどういう風に整理して理解すればいいか教えてください

  • サランラップがくっ付く力に関してです

    先日昨年以来、サランラップがどうしてくっ付くかに関してお尋ねしています。昨日2回とその前の2回の長文力作(?)投稿をしたのですが、文字が多かった事た事や内容分割、他のサイトのアドレスの記載などで大事な昨日の2回も含めて削除さたので改めて簡潔に書きますので、前回お答えいただいた方、見られていたらお答え下さいよろしくお願いします。 大分答えには近づいたのですが、前回はそのまとめ的なものをを書きましたが、その上で頂いた回答の質問と確認も含め、これまでの書いた内容と共に簡潔に書きます。ファンデルワールス力は以下ファンとします。 削除された質問をまとめて直しているので多少文章的におかしい部分はあると思いますが、ご了承下さいお願いします。 これまでの質問回答で静電気という語はマクロとミクロ両方の意味で使われるという事が分かりました。 削除された質問での答えていただいた方が、 "一番混乱されているのは、ファン、静電気力、静電気の関係"、と書かれていたので、削除された質問はそれを、自分なりにこれまで回答いただいた事も含めての質問と回答でした。 1、ミクロ的な意味、ファン、静電気力ですが、 wikiに分子間力はファンだけでなくイオン間相互作用、水素結合、双極子相互作用も静電相互作用に基づく引力、とあります。 削除された質問での回答で、ファンの内訳は、ほぼ前者、静電気力(クーロン力)だとされます。、と書かれています。検索すると静電相互作用=クローン力とあり、ざっくり書くと、 ファンの内訳=静電気力(クーロン力=静電相互作用)、となり更に検索すると静電相互作用=電磁相互作用とあります。 (以下削除された投稿の回答部分)異材料を接触させると、それぞれの分子の電子を束縛する力の差により電子が移行する事があります。境界部分で見れば帯電であり、吸着力となりますが、全体としては中性であり、外部から帯電が観察される事はありません。日常語としての帯電には相当しません。(ここまで) (以下削除された投稿の回答部分)遠くからみれば正電荷領域と負電荷領域の効果が相殺平均化、中性に見えるからです。(ここまで) つまり静電気力(クーロン力)、静電相互作用、静電相互作用=電磁相互作用、そして正電荷領域と負電荷領域の効果が相殺平均化、中性に見える、という事でしょうか。 以前の質問回答から、"外部から帯電が観察される事はありません。日常語としての帯電には相当しません。"ともありました マクロの話は次にしますので先に別の質問です。 2、ラップの付く力に関しての質問で話の原点は、 朝日新聞のののちゃんのdo科学でラップはなぜくっつくの?に関してでした。そこでは、 "ポリ塩化ビニリデンには、マイナスの電気を引き寄せやすい「塩素」という元素が含まれているわ。ラップの表面で、塩素のまわりにマイナスが集まり、ほかの場所のプラスと引き合うの。"  これが当初は静電気なのかそうでないのかという話から、ファンの話が出てから私はてっきりファンの事だと勘違いしていました。 ここも削除された質問には長々と書いたのですが、削除された質問、いただいた回答からすると、"分極を説明"、"双極子的な吸引力"と書かれていたので、多分、双極子相互作用に該当し、この吸引力は、wikiに分子間力の一つとして書いてありwikiにある"静電相互作用に基づく引力"になり、wikiで双極子相互作用をクリックすると磁気双極子相互作用にいきましたので、双極子相互作用=磁気双極子相互作用と考えられます。 この部分は、双極子的なファンを含む静電気力との違いは、静電誘導により相補的極性で同期点滅(点滅、正と負、プラスとマイナスが交互に変化していると解釈しました)するという、動的イメージが生じないという事とも書かれてました。 3、次はマクロの話ですが、 ネットにエンジョイマガジン サランラップはどうして食器にくっ付くの、という記事で、そこには、 "静電的結合・・正の電気を帯びた対象物食器と負の電気を帯びたサランラップが・・"の部分ですが、削除された質問での書かれた回答には、両物質間の電荷移動を前提としたもでしょうから、引き剥がした直後には両者は帯電、マクロな静電気が現れる筈です。 、と書かれていました。 マクロ的な意味合いに関しては、この部分から推察するに、両物質間の電荷移動を前提としたもでしょうから、引き剥がした直後には両者は帯電、これがマクロ的な意味合い、だと考えました。またここで初めてマクロな静電気、という表現から静電気という言葉が出てきました、ミクロでは静電気力でしたから。 以前の質問回答から、"d)剥離帯電は、c)のような性質を原因とする急速な引き剥がしの結果的現象です。その帯電は程無く失われるものです。"ともあります。 1~3は文章中にも書きましたが、これまで自分が質問して書いて頂いた回答を咀嚼して書いていた内容が削除されたので、頂いた回答、質問内容を改めて凝縮して書いたものです、不出来説明不足の部分もあるかと思いますが、この内容でいいのかどうかお願いします。 4、この質問は昨日削除された部分に始めた書いたのですが、以前の質問回答からに"静電気力(クーロン力)と言う語はミクロにもマクロにも使用されます"、とありますが、昨年からサランラップがどうしてくっ付くかに関して質問を続けているのですが、ミクロマクロの区別を指摘された方は、ここに記したアドレスの方だけです。他の方はどなたも指摘されなかったのですが、それだけ深い内容、知識なのでしょうか、ご存知の方教えて下さい、お願いします。 削除された質問にいたる過程と説明をかなり短くまとめて書いたので、少々分かりにく、部分もあったと思いますが、もし前回ご回答をいただいた方、見ていらしたらよろしくお願します。 どういうわけか急に文中にアドレスを書くと削除通知が来るようになりましたので、アドレスは全て削除し、記事はタイトルを書いておきました、また以前の質問回答から、という部分は、よろしければ私の過去投稿履歴をご覧ください、探していただいたら残っている部分があるかもしれないので、よろしくお願いします。