Diskussion:Van-der-Waals-Kräfte

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Bezug zur Adhäsion

Leider wird im Artikel keine Aussage zum Bezug bzw. Unterschied zur Adhäsion gemacht. -- 79.203.52.187 19:55, 23. Mai 2008 (CEST)

Wenn zwischen den Atomen ein Medium geringerer Trägheit ist wird jeder Impuls mehr auf dieses Zwischenmedium wirken und beim Verdrängen des Zwischenmediums ein Unterdruck darin entstehen. der eine schwache Bindung erzeugt(Gravitation?). (nicht signierter Beitrag von 93.196.156.151 (Diskussion) 15:27, 1. Jul 2011 (CEST))

Anwendung

Interessant wäre, von der realen Anwendung in der Natur zu berichten, die jeder aus eigener Anschauung kennt. Es gibt unter

http://www.wissenschaft.de

diverse Artikel darüber, dass diese Kraft diejenige ist, die es Spinnen und Geckos ermöglicht an der Decke zu hängen (bei Fliegen ist es zusätzlich ein Flüssigkeitsfilm).

• Geckos können dank „atomarer Haftung“ kopfüber gehen
• Wie Geckos an Glasscheiben haften
• Wie Spinnen Haftnotizzettel verbessern können
• Gute Haftbedingungen für Fliegen

Es verwundert allerdings die Tatsache, dass die vielen vielen kleinen Haare am Geckopfötchen ausreichend Van-der-Waal-Haftung mit dem berührten Glas abgeben, um das Tier senkrecht die Scheibe hinauflaufen zu lassen, während eine gleichschwere Schlange mit viel mehr vollflächigem Körperkontakt zum Glas nicht diese Klebkraft nutzen kann. Haare sind doch letzten Endes nur eine Unterbrechung einer Kontaktfläche mit unzähligen Lücken. Je mehr Lücke, um so größerer Abstand zu nächsten Oberflächenmolekülen? Je mehr Abstand, um so weniger Van-der-Waal-Saugkraft? Oder krallen sich die Haarspitzen in winzige Höhlen der Glasoberfläche, um dann auch noch mit den in der Höhle steckenden Manteloberflächen der Haare solche Klebkraft zu nutzen?

• • • • Im Prinzip hast du deine Frage mit den Härchen schon selbst beantwortet: Die Glasscheibe ist nämlich nicht wirklich glatt, so dass (sehr) viele kleine Härchen wesentlich mehr Kontakt zur (Glas-)Oberfläche haben als eine weitere glatte Fläche. Mehr Kontakt bedeutet mehr Van-der-Waals-Bindungen und damit bessere Haftung - Robi

-Wo wir gerade bei dem Gecko sind. Im Artikel heißt es die Adhäsionskraft wäre 250N groß. Ohne Quelle kann ich das aber nicht glauben. (250N -> 25kg !!!, 2.5N wären wahrscheinlicher) -David -Die Kraft ist tatsächlich so groß. Ich habe die Quelle verlinkt. -David (nicht signierter Beitrag von 134.61.75.227 (Diskussion) 14:37, 15. Aug. 2011 (CEST))

• Jetzt mal eine "ganz dumme" Frage dazu: Wie bekommt der Gecko bei solcher Kraft eigentlich seine Füße wieder ab von der Unterlage? Sollte das nicht so trivial sein, wäre vllt eine Bemerkung dazu im Artikel angebracht.--Dannoped 14:05, 16. Aug. 2011 (CEST)
  • Im dritten Link oben steht es: "Auch das Entfernen der angehefteten Materialien wäre absolut problemlos, da zwar die Gesamtkraft sehr stark ist, jedes einzelne Molekül aber nur sehr schwach von der Oberfläche angezogen wird. Bei langsamem Abziehen würde daher nicht die gesamte Kraft auf einmal benötigt, sondern nur soviel, um nach und nach kleine Gruppen von Molekülen von der Oberfläche zu trennen." --Dia3olus (Diskussion) 20:39, 2. Mär. 2013 (CET)

Geckos kleben an Wand, wegen Elektrostatik

Das Gecko-Beispiel scheint nicht mehr aktuell, weil unzutreffend, zu sein: http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/elektrostatik-laesst-geckos-an-waenden-und-decke-laufen-a-980162.html (nicht signierter Beitrag von Konny2014 (Diskussion | Beiträge) 12:29, 12. Jul 2014 (CEST))

Es ist durchaus umstritten ob elektrostatische Kräfte wirklich einen Einfluss auf die Haftung von Geckofüßen haben. So gibt es Versuche bei denen durch Bestrahlung die elektrostatische Kräfte zwischen Haftborsten und der Oberfläche aufgehoben worden sind und der Haftvorgang nicht beeinflusst wurde. Sicherlich verstärken aber elektrostatische Kräfte die Haftung.

Bei dieser Gelegenheit könnte man eventuell auch die Kapillarkräfte erwähnen welche ebenfalls nicht ausschlaggebend für die Haftung sind aber durchaus unterstützend.

Quellen für beides würde ich bei bedarf (sollte der Vorschlag Zuspruch finden) hinzufügen--AndreasPSteger (Diskussion) 18:53, 9. Nov. 2019 (CET)

Quantenmechanische Betrachtung

Deine Erläuterung zur Ursache der van-der-Waals-Kräfte geht vom klassischen Atommodell aus. Du sprichst von Elektronen, die ständig ihre Position wechseln, was zu einer Fluktuation der Ladungsverteilung führt. Ich erinnere mich noch sehr gut, wie ich mich vor vielen Jahren gefragt habe, wie die ganze Sache im Bild des quantenmechanischen Atommodells aussieht. Meine damalige Überlegung war, daß die Ladungsdichte durch das Betragsquadrat der Wellenfunktion gegeben sein müsse: rho(r) = q * |psi(r)^2, und da diese nicht fluktuiert, könne auch die Ladungsverteilung nicht fluktuieren. Ich habe damals meinen Chemielehrer auf der Oberstufe gefragt, wie das mit den van-der-Waals-Kräften zusammenpassen soll, der wußte das aber auch nicht. Ich denke mal, daß auch unter den Lesern deines Artikels welche sind, die sich diese Frage stellen.

Inzwischen weiß ich die Antwort: es ist falsch, die Quantenmechanik so zu verstehen, daß die Ladungsdichte einfach proportional zum Betragsquadrat der Wellenfunktion wäre. Eine bessere Interpretation ist die, daß ein Elektron eine punktförmige Ladung ist - wie bereits im klassischen Modell - und die Wellenfunktion bedeutet einfach nur, daß der Aufenthaltsort dieser Ladung unbestimmt ist. Mathematisch sieht das dann so aus, daß es für die Ladungsdichte einen Operator gibt, der sich dadurch ergibt, das man die Ladungsdichte einer klassischen Punktladung nimmt: rho(r) = q delta(r-r'), wobei r' der Teilchenort ist, und den Teilchenort durch den Ortsoperator ersetzt. Der Erwartungswert <psi|rho(r)|psi> dieses Operators ist tatsächlich q |psi(r)|^2, jedoch ist dies kein Eigenwert, d.h. die Ladungsdichte ist unscharf. Mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ist sie auf der einen Seite eines Atoms höher als auf der anderen. Diese Unschärfe der Ladungsdichte erklärt im quantenmechanischen Bild die van-der-Waals-Kräfte.

Man beachte, daß dies nicht mit einem ständigen Positionswechsel der Elektronen verwechselt werden darf wie man ihn im klassischen Modell hat: der Aufenthaltsort eines Elektrons ändert sich nicht fortwährend, sondern ist einfach unbestimmt.

Vielleicht könntest dieses quantenmechanische Bild noch in den Artikel aufnehmen. -- 01:33, 20. März 2007 (MEZ)

Davon halte ich gar nichts. Erstens: Diese Argumentation ist nicht notwendig, weil es keinen Widerspruch gibt; zweitens ist diese Argumentation nicht schlüssig, weil sie in diesem Ladungsdichteoperator die Eigenschaft der Punktförmigkeit hineinsteckt (die Deltafunktion), um zu zeigen, daß eine ausgedehnte Ladungsverteilung nicht statisch sein kann (wenn man genau hinschaut, hat man A benutzt, um A zu beweisen). Warum ist sie nicht notwendig? Die Ladungsverteilung (wie auch die Wellenfunktion) ist nur absolut statisch, solange sie ungestört ist. Wenn sich ein anderes Atom nähert, dann kommen zusätzliche Felder ins Spiel, die mathematisch im Hamiltonoperator berücksichtigt werden müssen. Ein Hamiltonoperator, der einen sich verkleinernden Atomabstand enthält, beschreibt keine statische Wellenfunktion mehr. Die Wellenfunktion verschiebt sich im Verlauf der Annäherung stattdessen so, daß ein atomares Dipolmoment entsteht.

Ich bezweifle, daß die Argumentation mit dem Ladungsdichteoperator einer rigorosen Untersuchung stand hält. Um diese selbst durchzuführen, fehlt mir die Muße.-- 213.68.42.99 09:46, 1. Okt. 2009 (CEST)

Zur angeblichen Nichtnotwendigkeit wegen nicht bestehenden Widerspruchs: zwischen dem Bild, dass ein Elektron als klassisches Teilchen behandelt wird, das stets einen wohldefinierten Aufenthaltsort hat, der sich nur halt ständig ändert, und der Quantenmechanik besteht allerdings ein Widerspruch, einfach weil das Bild der Quantenmechanik zufolge falsch ist. In der QM hat ein Teilchen keinen wohldefinierten Ort, und ändern tut sich etwas nur dann, wenn die Wellenfunktion zeitabhängig ist.

Zur Nichtschlüssigkeit der Argumentation: die Argumentation zielt nicht darauf ab zu zeigen, dass eine ausgedehnte Ladungsverteilung nicht statisch sein könnte. Infolgedessen ist der Vorwurf der Nichtschlüssigkeit unhaltbar. Zu den Zielen der Argumentation zählt vielmehr aufzuzeigen, dass eine statische ausdehnte Ladungsverteilung (es wird also sogar vorausgesetzt, dass eine ausdehnte Ladungsverteilung statisch sein kann) kein Entstehen spontaner Dipolmomente gestattet.

Zur Störung der Wellenfunktion durch Annäherung eines anderen Atoms: Dipolmomente, die durch eine solche Störung verursacht würden, wären induzierte Dipolmomente, keinen spontanen. Van-der-Waals-Kräfte werden aber auf spontane Dipolmomente zurückgeführt. Desweiteren lässt sich die Situation bei Annäherung eines anderes Atoms näherungsweise durch das Molekülorbitalmodell beschreiben: nähern sich z.B. zwei He-Atome an, so können die atomaren Orbitale der beiden Atome zu bindenden und antibindenden Molekülorbitalen kombiniert werden, wobei im Falle von He-Atomen bindende und antibindende Orbitale gleichermaßen besetzt werden, so dass kein stabiles He2-Molekül entstehen kann. Sowohl die bindenden als auch die antibindenden Orbitale sind aber jeweils spiegelsymmetrisch zur Ebene zwischen den beiden He-Kernen, so dass ein beim einen Atom auftretendes Dipolmoment auch beim anderen Atom auftritt, jedoch entgegengesetzt. Eine anziehende Dipol-Dipol-WW könnte dadurch nicht zustandekommen. --Bareil 17:18, 14. Okt. 2009 (CEST)

Ich bin mit dem Stand dieser Diskussion und dem Status des Artikels unzufrieden.

Der Ladungsdichteoperator bringt mir für das anschauliche Verständnis der vdW-Kräfte nichts. Es werden auch keine Ergebnisse einer Rechnung angegeben, die etwas zur Erklärung beitragen würden. Man kann den Operator also weglassen, ohne etwas zu verlieren. Damit ist für mich die ganze Erklärung hinfällig. Ganz besonders stört mich die Vorstellung, da würde etwas "synchronisiert", als wären da zwei klassische Punktladungen, die im Gleichklang schwingen.

Wie man es besser machen könnte? Mit einer Trennung in eine stark anschauliche Erklärung (möglichst nicht mit Punktladungen, weil das so gar nicht quantenmechanisch ist) und eine rechnerische Erklärung.

Eine solche Trennung findet sich im englischen Wiki zu den London-Kräften.

http://en.wikipedia.org/wiki/London_dispersion_force

Ich erkläre mir das anschaulich wie eine spontane Symmetriebrechung mit einer Kugel in einem Doppelmuldenpotential. Die Kugel in einem W-förmigen Potential geht in eines der beiden Minima, die Symmetrie wird dadurch gebrochen. Die eine Elektronenwolke rutscht ein bisschen nach rechts, dann macht die andere das ebenso. Es entsteht ein neuer Zustand, der energetisch günstiger ist als der alte. Mir ist schon klar, dass man hier eigentlich die Eigenwertgleichungen lösen müsste (mit Störungstheorie 2.Ordnung, wie in der englischen Ausgabe angegedeutet.), aber das ist dann eben nicht mehr anschaulich.

Zum Diskussionsbeitrag von Bareil: "Dipolmomente, die durch eine solche Störung verursacht würden, wären induzierte Dipolmomente, keinen spontanen. Van-der-Waals-Kräfte werden aber auf spontane Dipolmomente zurückgeführt." Im Gegensatz dazu steht im Artikel in der Definition ganz klar: "Londonsche Dispersionswechselwirkung (London-Kräfte) zwischen zwei polarisierbaren Molekülen (induzierter Dipol-induzierter Dipol-Kräfte)."

Zu dem Beitrag "Eine bessere Interpretation ist die, daß ein Elektron eine punktförmige Ladung ist - wie bereits im klassischen Modell - und die Wellenfunktion bedeutet einfach nur, daß der Aufenthaltsort dieser Ladung unbestimmt ist." Das kann nicht sein: Wenn der Aufenthaltsort des Elektrons unbestimmt ist, dann kann das Elektron nicht punktförmig sein. Ein punktförmiges Elektron hat immer einen Aufenthaltsort, der vielleicht unbekannt, aber nie unbestimmt ist.--Zoloman 22:09, 25. Okt. 2010 (CEST)

Ich bin mit der bisherigen quantenmechanischen Beschreibung auch unzufrieden. Solange der Ort unbestimmt ist, kann keiner seiner Eigenwerte einen besonderen Einfluss auf seine Umgebung haben. Wenn zwei Elektronen wechselwirken, dann entweder ihre beiden kompletten Wellenfunktionen (und hierbei sticht kein Eigenwert heraus) oder die Welle bricht zusammen und ein Eigenwert wird angenommen. Meiner Meinung nach ist die bisherige Erklärung schlichtweg falsch. Die van-der-Waals-Kraft kann nicht aus einem statischen Bild der Wellenfunktionen beschrieben werden. Nach dem Buch von Kittel muss das System Elektron-Atom als Oszillation beschrieben werde. Aus der Wechselwirkungen beider Oszillationen beider Atome verändern sich die Frequenzen der Oszis (gekoppelte Schwinger), die zu einer Energiesenkung führt, die in erste Näherung proportional zu R^-6 ist. Leider versteh ich auch nicht jeden Schritt, vielleicht kann jemand hier mal helfen.--Flurax 11:03, 6. Jun. 2011 (CEST)

Zur Wechselwirkung zweier Elektronen: dass die kompletten Wellenfunktionen wechselwirken, ist kein Argument gegen das von mir dargestellte Bild, sondern dafür. Denn diese WW sieht so aus, dass ein Zweiteilchenpotential $W({\vec {r}}_{1},{\vec {r}}_{2})$ auf die beiden Wellenfunktionen wirkt:

${\hat {H}}\psi _{1}({\vec {r}}_{1})\psi _{2}({\vec {r}}_{2})=...+W({\vec {r}}_{1},{\vec {r}}_{2})\psi _{1}({\vec {r}}_{1})\psi _{2}({\vec {r}}_{2})=...+{\frac {e^{2}}{|{\vec {r}}_{1}-{\vec {r}}_{2}|}}\psi _{1}({\vec {r}}_{1})\psi _{2}({\vec {r}}_{2})$

Die 1/r-Gestalt des Zweiteilchenpotentials zeugt analog wie die Delta-Gestalt des Ladungsdichteoperators von der Punktförmigkeit der beiden beteiligten Teilchen. Bei ausgedehnten Teilchen wäre eine andere Gestalt zu erwarten. Hätte z.B. das erste Teilchen die scharfe Ladungsdichte $-e|\psi _{1}({\vec {r}}_{2})|^{2}$, und würde das zweite Teilchen (bzw. dessen Wellenfunktion) das daraus resultierende elektrische Feld spüren (und umgekehrt), dann sähe der WW-Term ganz anders, vermutlich weitaus komplizierter, aus.

Zu den Oszillationen, von denen der Kittel spricht: sicher, dass damit nicht die Oszillationen der Wellenfunktion gemeint sind? Zur Erinnerung: eine Eigenfunktion des Hamiltonians hat stets die Gestalt $\psi ({\vec {r}},t)=\exp(i\omega t)\phi ({\vec {r}})$, wovon zuweilen nur der räumliche Anteil $\phi ({\vec {r}})$ als die eigentliche Wellenfunktion gehandelt wird. Der zeitliche Anteil $\exp(i\omega t)$ aber entspricht durchaus einer Oszillation (nur ist das Betragsquadrat dieses Anteils immer 1, deswegen ist der meistens nicht so interessant).

Die Analogie zu einem gekoppelten Schwinger klingt für mich eher wie eine Beschreibung der kovalenten Bindung im Rahmen der Molekülorbitaltheorie (zwei atomare Orbitale/Einteilchenwellenfunktionen werden zu einem bindenden und einem antibindenden Molekülorbital kombiniert), sicher dass das die Van-der-Waals-Kräfte betrifft? --Bareil (Diskussion) 19:43, 26. Jun. 2012 (CEST)

Update: ich habe mir jetzt mal die entsprechende Stelle im Kittel angesehen. Siehe z.B. hier:

http://books.google.de/books?id=b3L3flBBavQC&pg=PA181&hl=de&source=gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q=van%20der%20Waals&f=false

Anfang Kapitel 3, S. 62ff.

Demnach muss das System durchaus nicht als Oszillation beschrieben werden, es kann lediglich, als nützliche Vereinfachung. Man modelliert die beteiligten Atome statt durch ein 1/r-Potential durch ein harmonisches Oszillatorpotential ($x_{1}^{2},x_{2}^{2}$ in Gl. (3.1)). Gl. (3.2) schließlich bestätigt meine Darstellung: es finden sich dort vier Zweiteilchen-Potentiale vom 1/r-Typ, eines für die Kern-Kern-WW, eines für die Elektron-Elektron-WW und zwei für die Kern-Elektron-WW. Bis Gl. (3.8) rechnet der Kittel klassisch, erst im Schritt zu (3.9) bringt er die Quantenmechanik ins Spiel, indem er die Nullpunktenergie $\hbar \omega /2$ anführt. Man könnte auch die ganze Rechnung quantenmechanisch machen, dann würden in Gl (3.2) statt klassischer Potentiale die entsprechenden Operatoren auftreten, aber ebenfalls in 1/r-Gestalt. Das bestätigt die Punktförmigkeit der beteiligten Teilchen. -- Bareil (Diskussion) 14:22, 3. Jul. 2012 (CEST)

Zum Ladungsdichteoperator: dieser bringt für das anschauliche Verständnis eben doch etwas, da er deutlich macht, dass das quantenmechanische Elektron nicht wie eine ausgedehnte klassische Ladungswolke mit der Ladungsdichte $-e|\psi ({\vec {r}})|^{2}$ gedacht werden darf, wie man naiverweise aus der QM ableiten könnte (und was das Auftreten spontaner Dipolmomente unverständlich machen würde), sondern eher als Punkladung, deren Aufenthaltsort unscharf ist, und deren Ladungsdichte und Dipolmoment daher ebenfalls unscharf ist.

Was das "synchronisiert" angeht: dieses ist nicht Teil der quantenmechanischen Erklärung, sondern war vorher schon da. Ich überlege, wie man die drei Teile des "Ursache der Van-der-Waals-Kraft"-Abschnitts erkennbarer voneinander abgrenzen kann.

Zum W-förmigen Doppelmuldenpotential: das würde nur die Frage nach der Ursache der Van-der-Waals-Kraft zu der Frage verschieben, was denn die Ursache für das Doppelmuldenpotential sein soll. Es wäre eine nette Anschauung, aber ohne jeden Erklärungsinhalt. Außerdem wäre nicht einzusehen, warum z.B. bei zwei He-Atomen beide Elektronenwolken nach rechts rutschen sollten. Mit gleicher Wahrscheinlichkeit sollte eine von beiden nach links rutschen - es sollte also genauso häufig eine abstoßende Dipol-Dipol-WW auftreten wie eine anziehende.

Zur Punktförmigkeit des Elektrons: warum sollte der Aufenthaltsort eines punktförmigen Objekts nicht unscharf sein können? Das ist eine willkürliche Behauptung. Deswegen habe ich ja gerade das Beispiel mit dem Ladungsdichteoperator vorgebracht: in dem steht eine Delta-Funktion, wie sie charakteristisch für die Dichte eines punktförmigen Objekts ist. Daraus resultiert eine Ladungsverteilung, bei der die Ladungsdichte an jedem Punkt unscharf ist, im Gegensatz zur scharfen Ladungsdichte, die bei einer klassischen ausgedehnten Ladungswolke auftreten würde. --Bareil (Diskussion) 17:39, 26. Jun. 2012 (CEST)

Kann mir mal wer erklären warum die Ladung hier kein Eigenwert des Dichteoperators ist? Der Form nach ergbibt sich eine ganz stinknormale EW-Gleichung, ode übersehe ich hier was? --188.23.112.117 11:49, 27. Aug. 2014 (CEST)

Es kann sein, dass ich hier etwas falsch verstehe, aber so wie ich es sehe, hast Du, Bareil, zwar schlüssig argumentiert, jedoch hieß es im ersten Beitrag, dass die Ladungsverteilung von Atomseite zu Atomseite mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit variiert, jedoch wäre dann doch auch diese Variation unbestimmt und somit würde man die Frage nur auf ein höheres Niveau erheben, da ja durch eine unbestimmte Unbestimmtheit man wieder die Wellenfunktion zumindest der Verteilung kollabieren lassen müsste, um einen spontanen Dipol zu erhalten, was wiederum Messungen erfordert. Es kann natürlich auch sein, dass es gar keine Unbestimmtheit der Unbestimmtheit gibt und an diesem Punkt keine Messung notwendig ist und wenn ja, würde ich das gerne mitgeteilt bekommen, doch finde ich zumindest mit meinem jetzigen Wissen diesen Einwand berechtigt.

Das Argument der gewissermaßen gegenseitig induzierenden Dipole scheint, auch wenn es stimmt, dass VdW-Kräfte üblicherweise auf spontane Dipole zurückgeführt wird, plausibel; es könnte sein, dass sie in der Quantenmechanik nur oder auch auf diese Weise zu erklären sind, während man in der klassischen Physik VdWWW bisher immer auf spontane Dipole und die davon erzeugten induzierten Dipole zurückgeführt wurden.

--Der Chemiker von Oz (Diskussion) 20:36, 17. Dez. 2015 (CET)

Es kann natürlich sein, dass durch Messen/Beobachten [der Anziehungskräfte/der Viskosität/Duktilität/des Aggregatszustandes] die Wellenfunktion der Elektronendichte kollabiert, was ich jedoch für sehr unwahrscheinlich halte. An diesem Punkt müsste man ein Experiment stattfinden lassen.

--Der Chemiker von Oz (Diskussion) 16:04, 19. Feb. 2016 (CET)

Der Abschnitt "Quantenmechanische Betrachtung" gehört unbedingt gelöscht. 2 von 3 Formeln sind schon mathematisch völliger Unsinn. Der Text ist auch voller Widersprüche. Veröffentliche peer review (viel Glück....), dann kannst du gerne daraus zitieren und es wieder hier reinstellen! Ich bin kein wiki Experte, aber es kann doch nicht angehen, dass man hier so ein zusammengefrickeltes Zeug unbedarften Leuten unterjubelt wenn man nichtmal c-Zahl und Operator auseinanderhalten kann. Gibts da nicht irgendeine schlaue Richtlinie die sowas verhindert? 77.181.25.126 23:00, 28. Mär. 2019 (CET)

Überarbeiten

Der Artikel bracht dringend eine Überrbeitung. Hier einige unsignierte Kommentare:

• Hallo, es macht meiner Meinung nach keinen Sinn, die van-der-Waals-WW nur auf temporäre Dipole zu beschränken. Auch stabile Dipole wie bei Wasserstoffbrücken gehören zu den van-der-Waals-WW. van-der-Waals-WW = intermolekulare, elektrostatische WW

• Hallo, ich meine, der Artikel ist nicht schlecht, aber es wäre vielleicht noch klarer, wenn der Inhalt unter "Van-der-Waals-Wechselwirkung" behandelt werden würde? (Die Wechselwirkung aufgrund der fluktuierenden Dipole tritt häufig auf, auch in Gasphase und Flüssigkeit, aber zu einer Bindung muss es nicht immer kommen.)

• ich verstehe die Argumentation am Anfang mit den 2 Fällen nicht, es gibt den 3. Fall, dass sich 2 temporäre Dipole abstoßen und der neutralisiert dann den ersten Fall der Anziehung komplett(bei zufälliger und damit gleichmäßiger Verteilung), es bliebe dann noch der 2. Fall für eine anziehende Kraft.

• wie sieht das mit London-Kräften aus? Ich denke die müsste auch irgendwie hier untergebracht werden.--Seudberg 01:22, 16. Mär 2004 (CET)

Auch das Gecko-Beispiel macht die Sache nicht anschaulicher. Warum kann nicht auch ich mit Hilfe dieser Kräfte die Wand hoch gehen. --Thornard, ^Diskussion, 16:59, 5. Jul. 2007 (CEST)

Weil du (vermutlich ;-) keine Milliarden Häärchen an Händen und Füßen hast, bei denen die VdW-Kräfte auf dem Untergrund wirken :-). --Hochsens.Zauberer 14:22, 15. Mai 2010 (CEST)

Es gibt zwei Interpretationen von "Van-der-Waals-Bindungen"!

Das Hauptproblem der Seite sehe ich darin, dass durch die Literatur zwei verschiedene Interpretationen von "Van-der-Waals-Bindung" geistern: 1. Sammelbegriff für verschiedene Zwischenmolekulare Kräfte (bzw. -bindungen), nämlich Dipol-Dipol-Kräfte zwischen Dipolmolekülen und London-Kräfte zwischen Molekülen, die keine Dipole sind. Manchmal wird noch der Fall der Wechselwirkung von permanentem Dipol und induziertem Dipol aufgeführt. 2. In der anderen Interpretation heißt "Van-der-Waals-Kraft" das, was ich unter 1) als den Spezialfall "London-Kraft" aufgeführt habe.

Der Artikel geht von der 2. Interpretation aus, die harsche Kritik unter der Überschrift "Käse" geht von der 1. aus, so dass die beiden Autoren aneinander vorbei schreiben.

Ich würde folgendes vorschlagen: Wikipedia muss darauf hinweisen, dass es die beiden Interpretationen gibt und sich dann für eine entscheiden. Ich würde dringend anraten, dabei die oben unter 1) genannte zu verwenden. Begründung: In sämtlicher Universitätsliteratur (Hollemann/Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Mortimer: Chemie, Riedel: Anorganische Chemie und weitere) findet sich diese, egal, ob es sich um original deutsche Werke oder Übersetzungen handelt. Die Interpretation 2) fand ich dagegen in Werken für die Schule, witzigerweise fand ich in vier verschiedenen Lehrbüchern für die Schule (z.B. elemente, Klett-Verlag) nur diese. Ich fand kein Schulbuch, das mit den Uni-Büchern konform ging. So etwas kommt ab und an vor, dass sich die Schule komplett von der Wissenschaft abkoppelt, was jeder, der ein Referendariat hinter sich hat und die oft selbstherrlichen, aber unfähigen Lehrer-Ausbilder, die meist auch als Schulbuchautoren arbeiten, kennt, nachvollziehen kann. Wenn diesem Vorschlag nachgekommen werden sollte, so müsste der jetzige Van-der-Waals-Bindungs-Artikel mit dem London-Kräfte-Artikel fusionieren. Grüße, cjost

Wenn du mal in den Christen von 1969 guckst, so wird dort die Van-der-Waals-Bindung auch am Beispiel der Kräfte zwischen Edelgasatomen erklärt, um anschließend auf die (davon verschiedenen) Dipolkräfte überzugehen, Wasser und Schwefelwasserstoff usw.

Demnach scheint in den vergangenen Jahrzehnten eine Begriffswandlung stattgefunden zu haben, denn ich habe keinerlei Grund, an der aktuellen Darstellung zu zweifeln.

Daraus folgt:

1. darstellen wie der Begriff jetzt verwedet wird

2. darstellen, wie der Begriff früher verwendet wurde (evtll. kürzer)

Dies gilt, weil (oder falls) die Verwendung heute in der Fachliteratur eindeutig ist.

Bei uneindeutiger Darstellung sollte sich Wikipedia grundsätzlich nicht entscheiden, sondern alle Sichtweisen aufzeigen.

P.S. Schulbücher hinken immer hinterher, 3 Jahrzehnte sind da wohl im Rahmen des Üblichen und in diesem Zusammenhang auch i.O.

Zoelomat 22:26, 30. Jul. 2007 (CEST)

"Influenz" auch "induziert"

Moin Moin,

es ist in dem Artikel von Influenz die Rede, dabei heißt das eigentlich induziertes Dipol/Molekül. Vielleicht ein Übersetzungsfehler oder ist das richtig so?

--LordAlexTheFirst 20:06, 22. Jan. 2008 (CET)

Warum bist du dieser Ansicht? Ist aber eigentlich auch im Text erklärt warum "Influenz" --Cepheiden 21:05, 22. Jan. 2008 (CET)

Ich halte persönlich auch nichts von "Influenz". "Induziert" ist gängiger Sprachgebrauch, auch und gerade in Hochschulbüchern, deshalb sollte es hier auch benutzt werden. Im Übrigen ist es auch nicht falsch, denn "Induktion", "induzieren" ist ein viel allgemeinerer Begriff, die elektromagnetische Induktion hat keinerlei Monopol darauf. Der Begriff wird in vielen Bereichen im Sinne der - wenn ich mich richtig erinnere: griechischen - Herkunft als "hereinführen", "herbeiführen" benutzt (versuche "Induktion" in Wikipedia nachzuschlagen), und mit dieser Etymologie ist er hier auch genau am richtigen Platz.-- 213.68.42.99 09:06, 1. Okt. 2009 (CEST)

Ich stimme der IP vor mir zu. Ich kenne auch nur den Begriff "induzierter Diplol" und verstehe ihn auch im Sinne von "von außen herbeigeführter Dipol". --oozi 11:13, 4. Aug. 2010 (CEST)

Eine Google-Recherche zu "influierten Dipol" bringt auch nur Verweise auf diesen Artikel. Ich habe nochmal nachgeschaut. In meinem Skirpt für Elektrodynamik wird auch nur der Begriff "induzierter Dipol" verwendet. Ich will dem Autor ja nicht auf die Füße treten, aber ich halte diesen Begriff von "influiert" für deplatziert. --oozi 10:10, 5. Aug. 2010 (CEST)

Meine Frage ist nach dem Gebrauch "influenziert" vs. "influiert": aktuell bringt Google bei "influenzierter Dipol" 1340 Links, bei "influierter Dipol" nur 30 Links... und auch mir scheint der Begriff "influenziert" in diesem Zusammenhang sprachlich richtiger. Ansonsten ist für mich der Begriff "induzierter Dipol" der Oberbegriff, und "influenziert" die Konkretisierung, dass nämlich die Dipolwirkung durch Influenz entsteht; somit besteht m.E. kein Grund zur Änderung in "induziert". Gruß ar 16:10, 6.Dez. 2010 (ohne Benutzername signierter Beitrag von 141.31.111.1 (Diskussion) )

Wenn man mal im Duden schaut, so wird man das wort "influieren" nicht finden, höchstens "influenziert" (nicht signierter Beitrag von 130.83.148.16 (Diskussion) 13:26, 6. Feb. 2013 (CET))

Vergesst "influierten Dipol" (Schreibfehler?), es ging und geht um "induziertes Dipol" vs. "influenzierter Dipol" oder nicht? --Cepheiden (Diskussion) 13:42, 6. Feb. 2013 (CET)

Casimir -> Van-Der-Waals?

Eine Frage bzgl. Einordnung des Casimir-Effekts. Gehört der auch zu den Van-Der-Waals Kräften? Er erklärt ja auch die scheinbare Anziehung zweier Massen auf Quantenebene und ist im kleinen Nanometerbereich sehr wirksam. --Reto.koenig 09:33, 24. Apr. 2008 (CEST)

Ich würde ihn nicht dazurechnen, da Van-der-Waals-Kräfte definitionsgemäß Kräfte zwischen Kleinstteilchen (scheußliches Wort) sind. Der Casimir-Effekt braucht etwas ausgedehntere Strukturen als Atome oder Moleküle, um die erforderliche Reduktion elektromagnetischer Moden zu realisieren. Von einem extremen Standpunkt aus könnte man aber wiederum die beiden Ladungsverteilungen der Atome auf beiden Seiten mit dem Raum dazwischen als Resonator winzig kleiner Güte betrachten. Der dadurch wirkende Casimireffekt dürfte aber extrem klein sein (kann man "extrem" steigern? Hier könnte es angebracht sein :-).-- 213.68.42.99 09:16, 1. Okt. 2009 (CEST)

Interessanter Weise kann die Lifshiz Theorie wohl sowohl die Casimir-Kräfte als auch die Van-der-Waals-Kräfte beschreiben. Siehe dazu auch den englischen Parallelartikel--biggerj1 (Diskussion) 20:25, 8. Mai 2014 (CEST)

Verständlich?

Hallo Leute,

ich will hier ja niemandem zunahe treten und bin den Autoren dankbar für die investierte Zeit für den Artikel.

Aber wäre es vielleicht nicht für alle hilfreicher, die Van-der-waals-Kräfte zumindest im Einleitungssatz halbwegs allgemein-verständlich zu erläutern und die Vertiefung erst im Laufe des Artikels vorzunehmen? Eine Erklärung, die 80% der Leser nicht begreifen, hilft eben trotz noch so schöner Formulierungen nicht weiter...

Danke. (nicht signierter Beitrag von 62.227.194.31 (Diskussion|Beiträge) 20:34, 12. Jan. 2009 (CET))

Finde ich auch, ein Laie weiß damit ja gar nichts anzufangen.. Vorschlag für Einführung: Van-der-Waals-Kräfte beruhen auf einer schwachen elektrostatischen Anziehung zwischen spontanen und induzierten Dipolen. Sie nehmen mit zunehmender Größe der Atome oder Molekülen zu, die Anziehung wirkt nur kurzzeitig und wechsel ständig. Deshalb sind Van-der-Waals-Kräfte relativ schwach. Bei relativ großen Molekülen z.B. Iod kommt es zur Ausbildung von Molekülgittern.

MfG butterblume (25.Januar 2009) (nicht signierter Beitrag von 84.148.125.70 (Diskussion|Beiträge) 13:20, 25. Jan. 2009 (CET))

Ein Laie hat niemals die Vorkenntnisse, um van der Wals zu verstehen. Ein Laie braucht van der Waals auch gar nicht. Zum Grillen und Party feiern braucht man van der Waals auch nicht. Wozu muss ein Laie wissen was in Fugazitätskoeffizient ist?

Potential

ich finde es unerträglich, wenn Potential als Synonym für Bindungsenergie (potentielle Energie) verwendet wird, ein Potential hat die Einheit [m²/s²]. Ra-raisch (Diskussion) 10:45, 31. Jul. 2016 (CEST) Falsch, Potenzial hat die Einheit einer Energie. Hast du im Physikunterricht gepennt?

aus Theorie oder phänomenologisch?

hier hat man schon oben Forschungsdisput geführt, statt auf Quellen zu weisen..

Das einfache wurde nicht mal gesagt: sind alle Van der Vaals, London usw. Kräfte nur phänomenologisch erschlossen, d.h. anhand Empririe.. Oder gibt es elektromagnteische Theorie dazu? Aus Maxwell oder sonst wie such magnetischen Momentbeschreibungen? Woher stammen die vermuteten Proporzinalfaktoren 1E-6 und sogar 1E-12? Auf der Suche landet man nur in Wikipedia5.28.113.229 13:45, 7. Dez. 2017 (CET) Frag mal deinen Physiotherapeuten, der weiß das. Oder deinen Kumpel an der Theke.

Londonsche Dispersionswechselwirkung

hier heißt es: Londonsche Dispersionswechselwirkung (London-Kräfte) zwischen zwei polarisierbaren Molekülen (Induzierter-Dipol-induzierter-Dipol-Kräfte). Die London-Kräfte werden oft auch als Van-der-Waals-Kraft im engeren Sinne bezeichnet.. In der engl Wiki en:Van_der_Waals_force#Definition dagegen: Dispersion (usually named London dispersion interactions after Fritz London), which is the attractive interaction between any pair of molecules, including non-polar atoms, arising from the interactions of instantaneous multipoles. Die apolaren Substanzen wie Oktan, etc. werden auch durch intermolekulare Kräfte zusammengehalten. Wenn die in der hier aufgeführten Liste nicht erscheinen, müsste es neben der van-der-Waals-Kraft noch eine weitere geben, die dieses bewirkt. mfG --TumtraH-PumA (Diskussion) 16:24, 24. Mär. 2022 (CET)

Geckos

Die mit https://www.nature.com/articles/35015073 (Adhesive force of a single gecko foot-hair) begründete Löschung rückgängig gemacht. Bitte hier in der Artikeldiskussion entscheiden. --Gerhardvalentin (Diskussion) 18:12, 20. Feb. 2023 (CET)

Die, auch in dem betreffenden Abschnitt verlinkte Quelle (https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2014.0371) stellt fest:

Although direct charge measurements clearly demonstrate that the contribution of CE-driven electrostatic interactions in gecko adhesion is dominant, it should be noted that, along with electrostatic forces, van der Waals (vdW) and capillary forces could also contribute to the measured adhesion forces [7,9,24]; vdW interactions naturally exist between two materials in contact [25]

Datei:Gecko Adhäsionskräfte.jpeg

Außerdem wurden die verschiedenen Auswirkungen der Gecko-Adhäsion auch quantisiert (Gesamtadhäsionskraft vs. elektrostatische Kraft)

With respect to vdW forces, on the other hand, Teflon AF is also expected to generate somewhat smaller vdW forces in comparison with PDMS. In particular, both polymers share a comparable sub-nanometric roughness (Teflon AF, RMS roughness = 0.2 ± 0.2 nm, n = 3; PDMS, RMS roughness = 0.6 ± 0.2 nm, n = 3), and therefore have similar geometry of contact with the gecko foot pad [9,27,28]. Hence, Teflon AF (with a Hamaker constant of 5.1 × 10⁻²⁰ J) should develop almost 0.8 times smaller vdW forces than PDMS, which has a Hamaker constant of 6.5 × 10⁻²⁰ J (see the electronic supplementary material for more details). With Teflon AF having a weaker ability than PDMS to generate both vdW and capillary forces, development of the observed enhanced adhesion forces by Teflon AF (figures 1d and 3) again confirms the decisive contribution of CE-driven electrostatic interactions in gecko adhesion.

Der im betr. Abschnitt verlinkte Beleg ("How Geckos defy Gravity", https://highered.mheducation.com/sites/dl/free/0072921641/120060/how_do_geckos01.pdf) ist eine Sekundärquelle für (https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.192252799). Der Artikel ist von 2002 und beschäftigt sich nicht mit einer mögliche Adhäsion durch (sonstige) elektrostatische Wechselwirkungen.

A van der Waals mechanism implies that the remarkable adhesive properties of gecko setae are merely a result of the size and shape of the tips, and are not strongly affected by surface chemistry.

Da der Fokus der Studie wohl auf Kapillarkräften liegt, wurden hier ähnliche Materialien verwendet, um diesen Effekt zu untersuchen (Halbleiter). Sie unterscheiden sich vor allem dadurch, dass sie hydrophil bzw. hydrophob sind. Wie bei dem Teflon AF/PDMS-Artikel zu sehen, wurde in neuerer Forschung ein großer Unterschied zw. verschiedenen Materialien festgestellt.

To account for the high degree of similarity in adhesive forces measured on surfaces with somewhat different polarizabilities, consider that when van der Waals interactions occur between nonviscous bodies, under equilibrium conditions, adhesion will increase with an increase in the dielectric constant� (and index of refraction, n) of one or both surfaces in approximate proportion [...]

Das selbe gilt auch für elektrostatische Wechselwirkung.

Ich finde, dass die Gecko-Adhäsion kein anschauliches Beispiel für VdW-Kräfte sind, da andere physikalische Prinzipien auch eine wichtige Rolle zu spielen scheinen. Auch die im Artikel angegebene Gesamtgeckokraft kann so nicht als signifikantes Beispiel für VdW-Kräfte herangezogen werden. Allerdings ist es natürlich trotzdem wichtig, diese schön zu illustrieren. Eventuell sind Stapelkräfte bei einer DNA-Helix da schön zu nennen, ich weiß aber nicht, inwiefern da noch andere Kräfte mit wirken (https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/stapelkraefte/63313) --Reisbrot (Diskussion) 19:34, 20. Feb. 2023 (CET)