Kemiassa termi van der Waalsin voima on alun perin viitannut kaikkiin molekyylien sisäisiin voimiin. Modernissa käytössä se viittaa vain Londonin voimiin, eli niihin voimiin, jotka muodostuvat indusoituneista dipoleista. Voima on nimetty Johannes Diderik van der Waalsin mukaan. Van der Waalsin voimia kutsutaan myös dispersiovoimiksi.

Atomien ja molekyylien sisäinen elektronitiheys ei ole vakaa, vaan "lainehtii" satunnaisesti puolelta toiselle. Näin syntyy spontaaneja sähködipoleja, jotka indusoivat vastakkaisen kentän viereisiin molekyyleihin, aiheuttaen vetovoiman. Satunnaisuuden takia kaikilla aineilla on van der Waalsin voimia, joten mikään aine ei voi olla todellinen ideaalikaasu. Van der Waalsin voimat mm. pitävät nesteheliumin kasassa, ja öljyjen märkyys ja alkaanimuovien kiinteys johtuvat nimenomaan näistä voimista.

Van der Waalsin voimat ovat heikoimpia molekyylienvälisistä voimista. Ne eivät pysty murtamaan vahvempia voimia, kuten esimerkiksi veden pintajännitystä. Van der Waals -koheesiovoimalla sitoutunut aine ei siis sekoitu veteen, koska veden koheesiovoima (vetysidosvoima) on vahvempi. Tästä johtuu se, miten vesi pisaroituu vahatulla pinnalla: veden oma pintajännitys on vahvempi kuin vahan van der Waals-voima. Pelkästään van der Waals-voimilla koossapysyvä aine tuntuu öljymäiseltä tai vahamaiselta ja on pehmeää.

vanderwaals-atomit.png

Lainehtiminen itse johtuu epäsäännöllisen muodon entropiasta: täydellisiä pallojakaumia on vähemmän kuin epäsäännöllisiä jakaumia. Siksi on yksinkertaisesti todennäköisempää, että atomin elektronijakauma jollain hetkellä on jokin epäsäännöllisistä eikä pallomaisista mahdollisuuksista. Keskimäärin pallomainen atomi viettää suurimman osan ajasta ovaalin muotoisena, koska ovaalin pää voivat osoittaa mihin tahansa. Ovaali voi olla ovaalimainen kiertyneenä rajattoman moneen suuntaan, kun taas pallo voi olla pallomainen vain yhdellä tavalla. Van der Waalsin voimat eivät siis varsinaisesti johdu mistään muusta kuin siitä, että olisi äärimmäisen epätodennäköistä, ettei niitä olisi. Esimerkiksi alkaanimuovien (kuten polyeteeni) tapauksissa mikrotason entropiasta johtuu makrotasolla se entropian vastaiselta vaikuttava ominaisuus, että alkaanimuovit pysyvät muodossaan.

Kemiallinen sitoutuminen

Van-der-Waals-Bindung | Van der Waals force | Fuerzas de Van der Waals | Ekvacio de Van-der-Waals | نیروی واندروالسی | Force de van der Waals | Forza di Van der Waals | קשרי ואן דר ואלס | Vanderwaalskracht | ファンデルワールス力 | Forças de van der Waals | Van der Waalsova sila | 范德华力