van der Waals' Force
1 개요
분자들 사이에서의 '전기적인' 힘을 의미한다.
고교과정에서는 이게 무극성 분자 사이에만 일어나는 것 처럼 묘사되어 무극성 분자 사이의 힘만을 말하는 것으로 착각하기도 한다. 극성 분자들, 극성-무극성 사이에서도 일어나지만, 그 영향이 상대적으로 작다. 극성 분자들 사이에서도 분자량의 크기와 분자의 표면적이 크다면 극성 상호작용보다 반 데르 발스 힘의 영향이 더 커진다.
언뜻 보면 강할 듯도 하지만, 사실상 아주 잠깐동안 아주 미세하게 쏠릴 뿐이므로 실제로는 매우 작다. 거기다 늘상 일어나는 일이므로[1] 힘은 거의 일정하다. 실제로 이온결합 물질은 녹는점이 3000도에 육박하기도 하지만 분자 공유결합 물질은 잘해야 몇백도.
네덜란드 과학자 이름을 따왔기 때문에 영어 철자가 틀리는 경우가 가끔 있다.
2 분산력
무극성 사이에서는 상대적으로 반 데르 발스 힘이 중요한 고려 요소이다. 런던 힘(London Force)[2] 또는 분산력(Dispersion Force)이라고도 부른다. 분산력의 생성 과정은 다음과 같다.
| ① 한 분자의 전자 구름의 밀도가 갑자기 한쪽으로 쏠린다. ② 옆에 있던 분자의 전자 구름 또한 정전기적 인력/척력에 의해 한쪽으로 쏠린다. ③ 이러한 반응이 연쇄적으로 계속해서 일어난다. |
3 여담
작은 생물체는 질량은 작고 표면적은 크다보니 중력보다 반데르발스 힘이 더 크게 작용한다. 예를 들어 거미의 경우 발바닥의 털을 이용하여 벽과의 표면적을 증가시켜 벽에 달라붙을 수 있게 된다. 이를 이용하여 어느 연구팀이 쉽게 붙였다 떼었다 할 수 있는 포스트잇을 연구중이다.
도마뱀붙이도 발바닥의 털을 이용하여 같은 원리로 벽에 붙을 수 있다.