（61）零空间论与分子间作用力

零空间论与分子间作用力

离子化合物是以离子键结合在一起，比如 NaCI，一个 Na 离子和一个 CI 离子结合在一起组成一个食盐离子键。在 NaCI 中，Na 为收缩状态，CI 为膨胀状态，它们以异性相吸的作用力结合在一起。当一个 NaCI 和另一个 NaCI 接触在一起时，这个 NaCI 中的 Na 会与另一个 NaCI 中的 CI 结合在一起形成异性相吸的作用力，而这个 NaCI 中的 CI 会与另一个 NaCI 中的 Na 结合在一起形成异性相吸的作用力。所有离子键都是这样以异性离子结合在一起从而形成离子化合物。所以离子化合物只存在离子间的作用力并不存在所谓分子间的作用力。我们所说的分子间的作用力主要是指重叠键化合物分子间的作用力。

零空间论认为，一般重叠键和配位重叠键化合物，成键原子的非重叠区始终是处于收缩状态，所以重叠键分子之间只存在斥力而不存在引力。只有氢键化合物中分子之间才存在结合力。在氢键中，只有与 H 形成 H 键的原子内的电子运动到重叠区才会使整个 H 原子处于膨胀状态并产生膨胀力，才能发生 H 键作用。而H 内的电子运动到重叠区只会引起 H 非重叠区处于收缩状态而不会使之处于膨胀状态，所以含有 H 键化合物分子间的作用力，主要决定 H 原子对方原子内的共用电子的运动。我们总是说分子的运动是一种无规则的运动，零空间论告诉我们，氢键化合物分子的运动并不是无规则的，而是与分子内电子的运动有关。H 键化合物中，随着与氢形成氢键的另一个原子内的共用电子不断出入重叠区域，就会使 H非重叠区不断发生收缩状态和膨胀状态的交替变化，同时引起各分子间吸引力和排斥力不断发生变化，这种收缩状态和膨胀状态的不断变化，吸引力和排斥力的不断变化，就会引起分子不断发生“无规则”的运动。不难看出，这种看似“无规则”的分子运动，其实与氢重叠键是一种有缝连接形式的动态结合力的特性有关，与原子内共用电子的运动有关。同时看出， 这种分子间的作用力因为是有缝连接，所以相对较小，这也是水为什么是液体和流体的原因。