Forces de Van der Waals, forces électriques relativement faibles qui attirent les molécules neutres les unes vers les autres dans les gaz, dans les gaz liquéfiés et solidifiés, et dans presque tous les liquides et solides organiques . Les forces portent le nom du physicien néerlandais Johannes Diderik van der Waals, qui, en 1873, a postulé pour la première fois ces forces intermoléculaires en développant une théorie pour rendre compte des propriétés des gaz réels. Les solides qui sont maintenus ensemble par les forces de van der Waals ont généralement des points de fusion inférieurs et sont plus mous que ceux maintenus ensemble par les liaisons ioniques, covalentes et métalliques plus fortes.
Les forces de Van der Waals peuvent provenir de trois sources. Premièrement, les molécules de certains matériaux, bien quélectriquement neutres, peuvent être des dipôles électriques permanents. En raison de la distorsion fixe dans la distribution de la charge électrique dans la structure même de certaines molécules, un côté dune molécule est toujours quelque peu positif et le côté opposé quelque peu négatif. La tendance de ces dipôles permanents à saligner les uns sur les autres se traduit par une force attractive nette. Deuxièmement, la présence de molécules qui sont des dipôles permanents déforme temporairement la charge électronique dans dautres molécules polaires ou non polaires proches, induisant ainsi une polarisation supplémentaire. Une force dattraction supplémentaire résulte de linteraction dun dipôle permanent avec un dipôle induit voisin. Troisièmement, même si aucune molécule dun matériau nest un dipôle permanent (par exemple, dans largon de gaz rare ou le benzène liquide organique), une force dattraction existe entre les molécules, ce qui explique la condensation à létat liquide à des températures suffisamment basses.
Encyclopædia Britannica, Inc.
La nature de cette force dattraction dans les molécules , qui nécessite la mécanique quantique pour sa description correcte, a été reconnu pour la première fois (1930) par le physicien dorigine polonaise Fritz London, qui la retracé au mouvement délectrons dans les molécules. Londres a souligné quà tout instant le centre de charge négative des électrons et le centre de charge positive des noyaux atomiques ne coïncideraient probablement pas. Ainsi, la fluctuation des électrons fait des molécules des dipôles variant dans le temps, même si la moyenne de cette polarisation instantanée sur un bref intervalle de temps peut être nulle. De tels dipôles variant dans le temps, ou dipôles instantanés, ne peuvent pas sorienter dans lalignement pour tenir compte de la force dattraction réelle, mais ils induisent une polarisation correctement alignée dans les molécules adjacentes, ce qui entraîne des forces dattraction. Ces interactions spécifiques, ou forces, résultant des fluctuations délectrons dans les molécules (appelées forces de Londres, ou forces de dispersion) sont présentes même entre des molécules polaires en permanence et produisent, généralement, la plus grande des trois contributions aux forces intermoléculaires.