รัศมีวานเดอร์วาลส์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ธาตุ รัศมี (Å)
ไฮโดรเจน 1.20
คาร์บอน 1.7
ไนโตรเจน 1.55
ออกซิเจน 1.52
ฟลูออรีน 1.35
ฟอสฟอรัส 1.9
กำมะถัน 1.85
คลอรีน 1.8

รัศมีวานเดอร์วาลส์ (อังกฤษ: Van der Waals radius)ของอะตอม คือรัศมีของทรงกลมแข็งในจินตนาการที่สามารถนำมาใช้เป็นรูปจำลองของอะตอมได้หลายวัตถุประสงค์ รัศมีวานเดอร์วาลส์กำหนดโดยการวัดที่ว่างระหว่างคู่ของอะตอมที่ไม่เชื่อมติดกันของแก้วเจียระไน

รัศมีวานเดอร์วาลส์เป็นชื่อที่ตั้งขึ้นตามชื่อของโยฮันเนส ดิเดอริก วานเดอร์วาลส์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อ พ.ศ. 2453

แก๊สจริงจะไม่มีพฤติกรรมตรงตามการทำนาย ในบางกรณี การเบี่ยงเบนอาจเกิดขึ้นได้มาก ตัวอย่าง เช่น แก๊สอุดมคติอาจไม่มีทางเป็นของเหลวหรือของแข็งได้เลยไม่ว่าถูกทำให้เย็นหรือถูกอัดแน่นอย่างไร ดังนั้นการปรับเปลี่ยนกฎแก๊สอุดมคติ P\tilde{V} = nRT, จึงเกิดขึ้น โดยเฉพาะสมการแห่งสถานภาพของวานเดอร์วาลส์ที่มีประโยชน์และเป็นที่รู้จักกันดี สมการแห่งสถานภาพของวานเดอร์วาลส์: \left (P + a(\frac{n}{\tilde{V}})^2\right ) (\tilde{V} - nb) = nRT, ซึ่ง a และ b คือตัวแปรเสริมที่ปรับได้ ที่ได้จากการทดลองการวัดที่ทำกับแก๊สจริง ค่าของมันจะผันแปรต่างกันไปตามชนิดของแก๊ส

สมการวานเดอร์วาลส์ยังมีผลในการแปลความหมายทางจุลภาคอีกด้วย โมเลกุลมีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน ปฏิสัมพันธ์จะผลักกันแรงมากที่ระยะไกล้กันมาก และจะอ่อนแรงลงที่ระยะกลางและจะหมดไปในระยะที่ยาวขึ้น จะต้องทำการแก้กฎแก๊สอุดมคติเมื่อนำแรงดึงดูดและแรงผลักมาร่วมพิจารณา ตัวอย่างเช่น การผลักซึ่งกันและกันระหว่างโมเลกุลจะมีผลต่อการแยกโมเลกุลอื่นๆ โดยรอบออกไปจากเขตแดนเป็นระยะที่แน่นอนระยะหนึ่งรอบๆ โมเลกุลนั้น ดังนั้น เศษส่วนของที่ว่างทั้งหมดจะไม่มีที่ไว้ให้สำหรับแต่ละโมเลกุลในขณะที่มันเคลื่อนไหวอย่างไม่เป็นระบบ ในสมการสถานภาพ ปริมาตรแห่งการแยกตัว (nb) นี้ควรเอาไปลบออกจากปริมาตรของภาชนะ (V)ดังนั้น: (V - nb) เงื่อนไขอีกข้อหนึ่งที่นำมาใช้ในสมการวานเดอร์วาลส์คือ a(\frac{n}{\tilde{V}})^2, ซึ่งเป็นการพรรณาถึงแรงดึงดูดที่แผ่วระหว่างโมเลกุลต่างๆ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่อค่าของ n เพิ่มขึ้น หรือค่าของ V ลดลงและเมื่อโมเลกุลเริ่มเกาะกลุ่มกันหนาแน่นขึ้น

ปริมาตรวานเดอร์วาลส์[แก้]

ปริมาตรวานเดอร์วาลส์ของ โมเลกุล หรือระบบของโมเลกุล คือ ผลรวมของยูเนียนของทรงกลมอะตอมของวานเดอร์วาลส์ในระบบ

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  • L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, USA, 1945.

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]