范德華 - 人物簡介
1877—1907年任阿姆斯特丹大學(xué)教授。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學(xué)獎。原子間和分子間的吸引力被命名為范德華力。1873年他最先假設(shè)了這種力，以研究關(guān)于真實氣體的理論。
青年時代家境貧寒，無力入學(xué)讀書。在工作之余，刻若鉆研，自學(xué)成才，1873年他的論文“論液態(tài)和氣態(tài)的連續(xù)性”引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。并獲得了萊頓大學(xué)的博士學(xué)位。經(jīng)過研究，他認識到如果假定氣體分子不占有體積，而且分子之間不存在引力，則可從氣體分子運動論得出理想氣體的狀態(tài)方程，但是，這兩項假定不符合事實。1881年，他給這個方程引入兩個參量，分別表示分子的大小和引力，得出一個更準(zhǔn)確的方程即范德華方程。他還研究了毛細作用，對附著力進行了計算。他在研究物質(zhì)三態(tài)(氣、液、固)相互轉(zhuǎn)化的條件時，推導(dǎo)出臨界點的計算公式，計算結(jié)果與實驗結(jié)果相符。
范德華 - 科學(xué)貢獻
以題為《論氣態(tài)和液態(tài)的連續(xù)性》的論文獲得了博士學(xué)位。在這篇論文中，他提出了自己的連續(xù)性思想。他認為，盡管人們在確定壓強時除了考慮分子的運動外，還要考慮其他因素，但是在物質(zhì)的氣態(tài)和液態(tài)之間并沒有本質(zhì)區(qū)別，需要考慮的一個重要因素是分子之間的吸引力和這些分子所占的體積，而這兩點在理想氣體中都被忽略了。從以上考慮出發(fā)，他得出了非理想氣體的狀態(tài)方程，即著名的范德瓦耳斯方程：（P+a/V2）（V-b）=RT；其中，P、V和T分別代表氣體的壓強、體積和溫度，R是氣體常數(shù)，a代表分子之間的相互吸引，b為分子的體積，且a，b對于不同的氣體有不同的值。
相對于其他實驗工作者提出的模型和狀態(tài)方程，范德瓦耳斯方程是最有用的，受到了廣泛的重視和應(yīng)用。首先，它比較簡單，突出了決定流動性的分子的特征；其次，它又能指出氣體有三相點，且能與在臨界溫度下可液化等性質(zhì)相符合。當(dāng)時的實驗發(fā)現(xiàn)，如果某一種氣體的溫度不在臨界值之下，那么它是不能只通過改變壓強來液化的。從范德瓦耳斯方程出發(fā)，臨界溫度，臨界體積，臨界壓強都可用a，b表示出來，且與實驗結(jié)果完全相符。
1880年，范德瓦耳斯還發(fā)現(xiàn)了對應(yīng)定律。該理論預(yù)言了氣體液化所必需的條件，對所謂“永久”氣體的液化具有重要的指導(dǎo)作用�！ �
范德華 - 范德華半徑
非金屬元素有一種半徑，叫范氏半徑。例如，在CdCl2晶體里，測得在不同的“分子”（實際是層狀的大分子）里Cl與Cl間的核間距為：d（Cl-Cl）=0.376nm.
取其值的一半定為氯原子的范氏半徑，即：r范=1/2（0.376nm）=0.188nm. 對非金屬元素，總有r范＞r共 ，從上圖可以清楚地看出這一關(guān)系。圖中表示出2個Cl2，在同一個Cl2里，2個Cl核間距的一半是共價半徑r共；在不同的2個Cl2間，2個Cl的核間距的一半是范氏半徑r范。顯而易見，r范＞r共 . 一般來說，對于金屬元素，只有共價半徑和金屬半徑；而非金屬元素（稀有氣體除外）有共價半徑和范氏半徑；稀有氣體元素只有范氏半徑。高中教材上原子半徑全部用的是共價半徑，所以稀有氣體元素的半徑與同周期其它元素沒有可比性�！�
范德華 - 范德華力
分子間作用力又被稱為范德華力，按其實質(zhì)來說是一種電性的吸引力。分子間作用力可以分為以下三種力：取向力、誘導(dǎo)力、色散力。
取向力
取向力發(fā)生在極性分子與極性分子之間。由于極性分子的電性分布不均勻，一端帶正電，一端帶負電，形成偶極。因此，當(dāng)兩個極性分子相互接近時，由于它們偶極的同極相斥，異極相吸，兩個分子必將發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。這種偶極子的互相轉(zhuǎn)動，就使偶極子的相反的極相對，叫做“取向”。這時由于相反的極相距較近，同極相距較遠，結(jié)果引力大于斥力，兩個分子靠近，當(dāng)接近到一定距離之后，斥力與引力達到相對平衡。這種由于極性分子的取向而產(chǎn)生的分子間的作用力，叫做取向力。取向力的大小與偶極距的平方成正比。極性分子的偶極矩越大，取向力越大；溫度越高，取向力越小。誘導(dǎo)力
在極性分子和非極性分子之間以及極性分子和極性分子之間都存在誘導(dǎo)力。在極性分子和非極性分子之間，由于極性分子偶極所產(chǎn)生的電場對非極性分子發(fā)生影響，使非極性分子電子云變形（即電子云被吸向極性分子偶極的正電的一極），結(jié)果使非極性分子的電子云與原子核發(fā)生相對位移，本來非極性分子中的正、負電荷重心是重合的，相對位移后就不再重合，使非極性分子產(chǎn)生了偶極。這種電荷重心的相對位移叫做“變形”，因變形而產(chǎn)生的偶極，叫做誘導(dǎo)偶極，以區(qū)別于極性分子中原有的固有偶極。誘導(dǎo)偶極和固有偶極就相互吸引，這種由于誘導(dǎo)偶極而產(chǎn)生的作用力，叫做誘導(dǎo)力。
同樣，在極性分子和極性分子之間，除了取向力外，由于極性分子的相互影響，每個分子也會發(fā)生變形，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極。其結(jié)果使分子的偶極矩增大，既具有取向力又具有誘導(dǎo)力。在陽離子和陰離子之間也會出現(xiàn)誘導(dǎo)力。
誘導(dǎo)力的大小與非極性分子極化率和極性分子偶極距的乘積成正比。
色散力
非極性分子之間也有相互作用。粗略來看，非極性分子不具有偶極，它們之間似乎不會產(chǎn)生引力，然而事實上卻非如此。例如，某些由非極性分子組成的物質(zhì)，如苯在室溫下是液體，碘、萘是固體；又如在低溫下，N2、O2、H2和稀有氣體等都能凝結(jié)為液體甚至固體。這些都說明非極性分子之間也存在著分子間的引力。當(dāng)非極性分子相互接近時，由于每個分子的電子不斷運動和原子核的不斷振動，經(jīng)常發(fā)生電子云和原子核之間的瞬時相對位移，也即正、負電荷重心發(fā)生了瞬時的不重合，從而產(chǎn)生瞬時偶極。而這種瞬時偶極又會誘導(dǎo)鄰近分子也產(chǎn)生和它相吸引的瞬時偶極。雖然，瞬時偶極存在時間極短，但上述情況在不斷重復(fù)著，使得分子間始終存在著引力，這種力可從量子力學(xué)理論計算出來，而其計算公式與光色散公式相似，因此，把這種力叫做色散力。一般來說，分子量越大，分子內(nèi)所含的電子數(shù)越多，分子的變形性越大，色散力越大。
