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范德華力影響因素 范德華力( 三 )

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從小到大先把一定數量的高聚物單體精確稱量，精準加入引發劑，完美地控制反應條件，讓這一堆高聚物單體只生成一根分子鏈，多艙室反應，把這些反應后的分子鏈挨個收集起來就行 。

范德華力影響因素 范德華力

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構思的每個艙室里的反應機制
這部分看個樂呵一下就行，深究起來幾乎沒有實現的可能 。
補充說明“范德華力”和“分子間作用力”的定義仍存在不小的爭議 。
一是由于范德華力的提出并非理論推導，而是來自于實驗現象的歸納總結 。
二是中學階段直接把范德華力叫做分子間作用力，但是如果只看“分子間作用力”幾個字，實際上分子間的作用遠不止如此簡單，還有氫鍵，鹵鍵，芳環堆疊等 。
范德華力影響因素 范德華力

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凱夫拉纖維的分子式，虛線是氫鍵，也是一種“分子間作用力”
考慮到范德華力是一種更普適的力，尤其是色散力，幾乎一切分子和原子間都有色散力的存在 。所以中學階段可能習慣把范德華力叫分子間作用力 。
本文使用的范德華力定義來自于International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)的goldbook，這個公認度較高，排除了很多字面上理解的“分子間作用力” 。
范德華力影響因素 范德華力

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沒有計算的物理不是真的物理，之前提到的那一堆范德華力是不是真的比共價鍵大更好還要算一算：
簡化起見，我們選聚乙烯（PE）作為研究對象，它結構簡單，分子間沒有氫鍵等干擾項，只考慮范德華力作為所有分子間作用力較為合理 。
范德華力影響因素 范德華力

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很多塑料都是PE做的
PE分子鏈上主鏈是C-C單鍵，鍵能大概347kJ/mol，單個結構單元的取向力，誘導力和色散力分別為：12-21kJ/mol，6-12kJ/mol和0.8-8.4kJ/mol 。
考慮到色散力才是非極性高分子鏈間的主要矛盾，而且相比取向力和誘導力，色散力最小 。本著給高分子找事兒的心態，不如假設PE分子間的相互作用全由色散力提供 。
但是考慮到PE結構單元十分簡單，色散力也不會太大，就假設一個結構單元的所有色散力是2kJ/mol，PE分子間的所有作用力只可能比這個大，可以看出這個數據比共價鍵少了2個數量級左右 。
范德華力影響因素 范德華力

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我國WJUD-2頭盔主要靠里面的超高分子量聚乙烯纖維，分子量基本都是幾十萬幾百萬
關鍵來了，PE有幾十萬甚至上百萬的分子量，不往多了說，就假設每條分子鏈上有10000個PE結構單元，只有50%的結構單元能和其余分子產生范德華力的作用 。
10000*0.5*2kJ/mol=10000kJ/mol，這遠遠大于C-C單鍵的鍵能 。即分子間作用力遠大于分子內作用力 。
而如果只是把乙烯小分子分開呢，差不多只需要2kJ/mol，遠遠小于C=C雙鍵的鍵能 。
范德華力影響因素 范德華力

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這就像離間一對剛認識的小情侶可能比較容易，那點兒經歷吃幾頓燒烤就全忘光了，馬上找下一個分子結合 。
但是讓一對相濡以沫幾十年，經歷過無數事情的人徹底忘掉對方去找下一個“分子”結合，這要做多大功啊，至少在微觀世界，nearly impossible！
無論發生的事兒是舒心還是憋屈，是忠誠還是背叛，是范德華力，氫鍵還是π-π堆疊，這些都成了人與人之間的聯系，正是這些電磁場使我們密不可分，互相銘記！
我是生物材料小小蟲，?我將持續帶來接地氣又嚴肅的科普 。點一下關注，讓我們把瞬時的色散力變成穩定的共價鍵吧！

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