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分子間作用力的組成產生原因 為什么水滴是圓形

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分子間作用力
要理解水的表面張力，先要明確這么一個概念：分子間作用力 。
分子間作用力，又稱范德華力（van der Waals force） 。是存在于中性分子或原子之間的一種電性吸引力 。分子間作用力有三個來源：①極性分子的永久偶極矩之間的相互作用 。②一個極性分子使另一個分子極化，產生誘導偶極矩并相互吸引 。③分子中電子的運動產生瞬時偶極矩，它使鄰近分子瞬時極化，后者又反過來增強原來分子的瞬時偶極矩；這種相互耦合產生靜電吸引作用，這三種力的貢獻不同，通常第三種作用的貢獻最大 。
———《中國大百科全書》總編委會．《中國大百科全書》．《中國大百科全書》出版社，2009
關于分子間作用力的組成、產生原因等十分復雜，今天并不去過多介紹 。不過我們需要了解的是，在分子間作用力的影響因素中，分子間距是極其重要的一個 。兩者具體的關系如下圖所示：

分子間作用力的組成產生原因 為什么水滴是圓形

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分子間作用力隨分子間距變化曲線
從圖中我們可以觀察得到：分子間距較小時，分子間作用力表現為斥力；分子間距較大時，分子間作用力表現為引力 。
?水的表面張力
在水的內部，分子間距普遍大于上圖?中?的?r0，于是平時，各個水分子之間互相拉著對方，平安無事 。
但在水的表面情況就不一樣了，表面的水分子只受到內部的其他水分子向里的拉力，所有水分子爭先恐后向里擠的結果就是使整個水滴呈現一個球形 。

分子間作用力的組成產生原因 為什么水滴是圓形

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球形水滴
就好比?橄欖球比賽?，當?所有人?都想?搶中間?的?球?，每個人?都想?往?中間擠?，最終?大家?一定會?呈現?一個圓形? 。
那么問題來了?，為什么表面的水分子只收到向里的拉?力呢？兩個原因：
表面的水分子外面只有空氣分子，而空氣分子之間隔的太遠了，以至于分子間作用力基本為零，無法影響到表面的水分子；
表面的水分子太活潑，許多都躍出了水面，導致表面水分子減少，更加抵擋不住內部水分子的吸引力 。
這就是水滴是球形的原因啦 。
?浸潤和不浸潤
水表面張力能解釋的現象有很多，比如清晨荷葉上的露珠，比如毛細現象 。又或者?中學化學都學到過試管內的水液面并不是水平的，而是向下凹陷的 。

分子間作用力的組成產生原因 為什么水滴是圓形

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視線與凹液面最低處水平
這是為什么呢？按照剛才的理論，水想要變成球型，上液面不應該是凸出來的嘛？
【分子間作用力的組成產生原因 為什么水滴是圓形】這是因為水對于玻璃來說是浸潤液體，即玻璃分子喜歡和水分子在一起 。兩個人關系好，拉力強，所以器壁附近本該被內部水分子拉下去的表層水分子，在器壁的拯救下留了下來，相應的，中間的水分子沒有器壁的拯救，就自然凹了下去 。
那有沒有玻璃分子不喜歡的人呢？當然，水銀分子相對于玻璃就是非浸潤液體，所以我們會觀察到，沒有器壁玻璃分子的拉力，試管內的水銀液面就?是凸出來的 。

分子間作用力的組成產生原因 為什么水滴是圓形

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水液面和水銀液面