分子間力といえば、分子間に働く力です。 その中にはクーロン力のようにプラスとマイナスの電荷で引き合う力や、 ファンデルワールス力のように静電荷を持たないような分子間にも働く力があります。 分子間力の種類 ⇒クーロン力(イオン間に働く、プラスとマイナスが引き合う力) ⇒水素結合(水素結合できる分子、イオン間で働く力) ⇒ファンデルワールス力(電荷を持たない分子間に働く力) ⇒極性分子間の相互作用(これは、おそらく高校ではファンデルワールス力に分類されます) たとえばNaClの結晶。 このなかでは、Na＋とCl-が存在し、たがいがクーロン力(イオン間に働く力)によって強く相互作用しています。この、イオン間の相互作用によってできる結合をイオン結合といいます。また塩化アンモニウム。これはNH4＋とCl-が、たがいがクーロン力(イオン間に働く力)によって強く相互作用しています。ですので、イオン結合です。塩化アンモニウムの場合は、NH4+というイオンの中に、N-Hという共有結合がありますよね。また、NH3というアンモニア分子に水素イオンが配位結合したと考えることができるので、配位結合もあります。ファンデルワールス力は高校では電荷を持たない分子・原子間に働く力という意味合いで使われますので、この場合はファンデルワールス力による寄与は考えなくてもいいと思います。(働いてはいますが。) ファンデルワールス力はどういう場合か。 たとえば液体のヘリウム。これはHeという単原子の分子が凝集したものです。Heはイオンではないので、分子間力にクーロン力は含まれません。ですので、HeとHeの間に働く力は弱いファンデルワールス力だけということになります。また、ドライアイスなんかを考えると、CO2の結晶です。イオンではないので、分子間力にクーロン力は含まれません。CO2は無極性な分子なので、分子間にはファンデルワールス力という弱い引力が働いています。ですので、ドライアイスの中には、CとOの共有結合と、CO2間のファンデルワールス力が含まれます。((ただ、実際にはC=O結合は分極しているので、クーロン的な相互作用がないというわけではありません。ですので、100％分子間力はファンデルワールス力だとは言い切れないのが事実です。)) 水H2Oを考えます。 H2OはH－Oの共有結合がありますよね。この結合は分極しています。また、分子が全体として極性を持ちます。ですので、単純にファンデルワールス力だけではありません。H2Oには水素結合(水素結合できる分子間で働く力)がはたらきます。ですので、水は共有結合をもって、分子間には水素結合がはたらきます。ファンデルワールス力も小さいのですが働いていますが主に水素結合です。 結晶でもうひとつ注意すべきなのは、分子間力ではなく、共有結合だけでできてしまっているものがある点です。ダイヤモンドや二酸化ケイ素の結晶などは分子間の力でできているのではなく、すべての原子が隣の原子と共有結合によってつながっていったものです。ですので、共有結合の結晶という言い方をします。 また、金属の結晶も、金属原子間で自由電子が動き回るような特別な原子間の結合をつくり、金属結合として名前をつけられています。 結合や結晶、働いている力についてなんとなく理解できたでしょうか？