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» 키솜 포스

키솜 포스

1921
  • Willem Hendrik Keesom
극성 액체와 분자 모형으로 키솜힘을 시연하는 실험실 실험.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

영구적인 전기장을 가진 분자들 사이의 정전기적 상호작용 쌍극자 물이나 염화수소와 같은 분자 쌍극자 사이의 상호작용입니다. 이러한 쌍극자는 머리-꼬리 방향으로 정렬하려는 경향이 있어 순인력을 발생시킵니다. 이 상호작용은 온도에 따라 달라지는데, 열 운동이 정렬을 방해하기 때문입니다. 방향 평균 위치 에너지는 [latex]V propto -frac{1}{r^6 k_B T}[/latex]에 비례합니다.

The Keesom force, or permanent dipole-dipole interaction, is one of the three components of Van der Waals forces, specifically describing the interaction between two polar molecules. A polar molecule has a permanent separation of positive and negative charge, creating a permanent electric dipole moment. When two such molecules approach each other, their dipoles interact electrostatically. The lowest energy configuration is an attractive, head-to-tail alignment. However, molecules in a fluid are in constant thermal motion (rotating and translating), which tends to randomize their orientations.

빌렘 키솜은 볼츠만 인자를 가중치로 사용하여 가능한 모든 방향에 대한 통계 역학적 평균을 계산했습니다. 그 결과, 평균적으로 인력 방향이 척력 방향보다 약간 더 높은 확률을 가지며, 이는 순인력으로 이어진다는 것을 보여주었습니다. 이 상호작용의 강도는 온도에 따라 달라지는데, 온도가 증가함에 따라 열에너지가 정렬을 더 효과적으로 방해하고 키솜 힘이 약해집니다. 이는 위치 에너지 방정식의 [latex]1/T[/latex] 항에 반영됩니다. 이 힘은 많은 일반적인 물질, 특히 수소 결합으로 알려진 강한 쌍극자-쌍극자 상호작용이 물의 특성을 지배하는 경우를 이해하는 데 매우 중요합니다.

UNESCO Nomenclature: 2202
원자 및 분자 물리학

유형

물리 법칙

분열

상당한

용법

널리 사용됨

전구체

  • 고전 전자기학 (쿨롱의 법칙)
  • The concept of the electric dipole moment by Peter Debye
  • 상태의 열 분포를 설명하기 위한 볼츠만 통계

응용 프로그램

  • 물과 같은 극성 액체의 물리적 특성 모델링 (예: 높은 끓는점)
  • 강력한 쌍극자-쌍극자 상호작용의 한 유형인 수소 결합의 기본 원리를 이해하기
  • '비슷한 것은 비슷한 것을 녹인다'는 원리에 기반하여 용해도 예측
  • 분자 배열에 의존하는 액정의 설계 및 기능

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

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관련 개념: 키솜 힘, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 영구 쌍극자, 극성 분자, 분자간 힘, 정전기적 상호작용, 수소 결합, 온도 의존성, 위치 에너지, 반 데르 발스 힘.

역사적 맥락

키솜 포스

1918
1920
1920
1921
1922
1924
1925
1918
1919-05-29
1920
1920
1921
1924
1924
1925

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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