当原子或离子发生静电相互作用时,会形成化学物质。例如,一个氧原子和两个氢原子 共价结合形成一个水分子。这种将分子中的原子保持在一起的键合力 称为分子内作用力。分子内作用力决定化学性质,如稳定性和化学键的类型。三种基本类型是离子键、共价键和金属键。离子键是由价电子 从金属转移到非金属原子而形成的,这会导致带相反电荷的离子之间 产生静电吸引。当非金属原子共享其价电子时,共价键就形成了。最后,金属键是由 正金属离子阵列 和共享的离域价电子”海洋”相互作用导致的结果。但是,静电相互作用 不仅存在于分子内部,而且还存在于分子之间。例如,在水(无论是固体、液体还是气体)中,分子会通过静电、非键相互作用发生相互作用,从而决定了物质的状态。这些相互作用称为分子间作用力,影响各种物理性质,如熔点和沸点。分子间作用力可分为几种类型。离子与极性分子之间会产生较强的离子-偶极力;偶极-偶极力存在于极性分子之间,氢键是一种特殊形式的偶极-偶极力;最后,最弱的色散力 存在于所有分子(极性和非极性)中,是暂时偶极子导致的结果。分子间作用力很弱,因为是 在长距离内发生小电荷或部分电荷相互作用,而分子内作用力则很强,因为是在短距离内发生 大静电相互作用。例如,在液态水中,分子之间的 平均距离约 为 300 皮米,这是相对较弱的分子间作用力的特征。因此,只需要将水加热到 100°C,即可克服这些分子间作用力 并将液相水分子转变为气相。与此相反,水中 O-H 键的长度为 96 皮米,这是更强分子内键的特征。需要加热水至约 1000°C 远高于其沸点)才能破坏此分子内键。