我们熟知的范德华力，它的本质到底是什么呢？

原子与原子之间以及离子与离子之间是依靠化学键结合成分子的，而微观分子又是怎样聚集成宏观物质的呢？为什么在温度足够低时许多气体会凝聚为液体，甚至凝固为固体？是怎样的吸引力使这些分子凝聚在一起的？这是科学家继研究化学键后探讨的又一问题。离子键、共价键和金属键是分子内原子间比较强的相互作用，键能约为100~ 800kJ/mol。事实上，在分子间也存在着一种相互作用，不过比较弱，其结合能大约只有几到几十千焦每摩尔。气体分子能凝结为液体和固体，主要就靠这种分子间的作用。由于荷兰物理学家范德华第一个提出这种相互作用，所以通常把分子间的作用力就称为范德华力。那么范德华力是怎样产生的，其本质又是什么呢?

人们对范德华力本质的认识也是随着量子力学的出现而逐步深入的。范德华力一般包括三个部分：取向力、诱导力和色散力。为了寻求范德华力的来源，先来了解分子的偶极矩和极化率。在任何一个分子中都可以找到一个正电荷重心和一个负电荷重心，根据正、负电荷重心是否重合，可以把分子分为极性分子和非极性分子。正、负电荷重心不相互重合的分子叫极性分子，两个电荷重心互相重合的分子叫非极性分子。如果我们把正电荷重心与负电荷重心距离称为偶极长，通常以d来表示，那么就可把分子的偶极矩定义为分子的偶极长d和偶极上一端电荷q的乘积：

  μ＝q×d  

偶极矩是一个矢量，化学上规定其方向是从正到负。由于极性分子的正、负电荷重心不重合，因此分子中始终存在着一个正极和一个负极，极性分子的这种固有的偶极称为永久偶极。而非极性分子尽管正、负电荷重心重合，但由于分子内部的原子核和电子都在不停地运动着，不断地改变着它们的相对位置，在某一瞬间，分子的正电荷重心和负电荷重心会发生不重合的现象，这时所产生的偶极就是瞬时偶极。

另外，若有外电场作用时，由于同性相斥、异性相吸，非极性分子原来重合的正、负电荷重心被分开，极性分子原来不重合的正、负电荷重心被更进一步分开，这种正、负电极分化的过程就称为极化。显然在外电场的影响下，非极性分子可以变为一个具有偶极的极性分子，而极性分子固有偶极会进一步增大，这种在外电场影响下所产生的偶极称为诱导偶极，电场越强，分子的变形越显著，诱导偶极越大。μ(诱导偶极矩)E(电场强度)，引入比例常数α，使μ（诱导偶极矩）=α ×E(电场强度)。α叫分子的诱导极化率，简称极化率。作为衡量分子在电场作用下变形大小的标度，极化率越大，分子的变形性也就越大。

现在让两个极性分子相互接近，由于极性分子具有偶极，偶极是电性的，自然要同极相斥，异极相吸，极性分子的正极一端转向负极，负极一端转向正极，发生定向极化。接近到一定距离后，排斥和吸引达到相对平衡，体系的能量达到最小值，这种靠永久偶极的取向而产生的作用力称为取向力。分子的极性越大，取向力就越大；温度越高，取向力越弱；分子间距离增大，取向力锐减。另外，极性分子与极性分子之间除了取向力外，由于极性分子的相互影响，每个分子都会发生变形，产生诱导偶极，同时非极性分子与极性分子靠近时，在极性分子固有偶极产生电场的影响下，非极性分子被极化，也要产生诱导偶极，两个分子也保持着异极相邻的状态。这种诱导偶极同极性分子的永久偶极间的作用力称为诱导力。诱导力与极性分子偶极矩的平方成正比，与被诱导分子的变形性成正比(分子中各原子的半径越大越容易变形)，而与分子间距离的7次方成反比，随着距离的增大减弱得很快。诱导力与温度无关。

事实上，任何一个分子，由于电子的运动和原子核的振动都可以发生瞬时的相对位移而产生瞬时偶极，并进一步诱导相邻的分子也产生瞬时偶极，分子也产生瞬时偶极，两个分子就可以靠瞬时偶极相互吸引在一起。这种由于存在“ 瞬时偶极”而产生的相互作用力称为色散力(因为从量子力学导出的这种力的理论公式与光色散公式相似，因此把这种力称为色散力)，色散力主要与分子的变形性有关，分子的极化率越大，色散力就越强，另外也与分子间距离的7次方成反比，随着分子间距离的增大而迅速减小。

总之，在非极性分子之间，只有色散作用；在极性分子和非极性分子之间，有诱导作用和色散作用；在极性分子之间，则有取向、诱导和色散作用。这三种作用都是吸引作用，分子间力就是这三种力的总称，也就是通常所说的范德华力。