ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Агрегатные состояния. Межмолекулярное взаимодействие из "Общая и неорганическая химия" В зависимости от расстояния между частицами, составляющими вещество, и от характера и энергии взаимодействия между ними вещество может находиться в одном из трех агрегатных состояний в твердом, жидком и газообразном. [c.143] При достаточно низкой температуре вещество находится в твердом состоянии . Расстояния между частицами кристаллического вещества составляют порядка размера самих частиц. Средняя потенциальная энергия частиц больше их средней кинетической энергии. Движение частиц, составляющих кристаллы, весьма ограниченно. Силы, действующие между частицами, удерживают их вблизи равновесных положений. Этим объясняется наличие у кристаллических тел собственных формы и объема и большое сопротивление сдвигу. [c.143] При плавлении твердые вещества переходят в жидкость. По структуре жидкое вещество отличается от кристаллического тем, что не все частицы находятся друг от друга на тех же расстояниях, что и в кристаллах, часть молекул отдалена друг от друга на большие расстояния. Средняя кинетическая энергия частиц для веществ в жидком состоянии примерно равна их средней потенциальной энергии. [c.143] Твердое и жидкое состояния часто принято объединять общим термином - конденсированное состояние. [c.144] При испарении (кипении) жидкое.вещество переходит в газообразное состояние. В этом состоянии частицы находятся на расстояниях, значительно превышающих их размеры, поэтому силы взаимодействия между ними очень малы и частицы могут свободно перемещаться. Если в кристалле все частицы образуют единый агрегат, а в жидкости много крупных агрегатов, то в газах могут встречаться лишь частицы, состоящие из 2-5 молекул, причем их число сравнительно невелико. Средняя кинетическая энергия частиц газа значительно больше их средней потенциальной энергии, поэтому силы притяжения между ними недостаточны для того, чтобы удержать их друг возле друга. [c.144] Если газу сообщить столь большую энергию, что от его молекул начинают отрываться электроны, то в предоставленном ему пространстве будут накапливаться положительно и отрицательно заряженные частицы. Происходит термическая ионизация, и газ переходит в плазменное состояние (плазма -смесь атомных ядер, электронов и положительно заряженных ионов). В таком состоянии газ становится проводником электричества. Между плазмой и газом нет резкого различия. Но оно возникает, как только вещество попадает в электрическое или магнитное поле, в этом случае движение частиц в плазме становится упорядоченным. [c.144] При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием ва.лентных (химических) сил и характеризующимися насыщенностью, большими энергетическими э( )фектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. При расширении газов, конденсации, адсорбции, растворении и во многих других процессах проявляется действие именно этих сил. [c.144] Межмолекулярное взаимодействие отличается от химического тем, что оно проявляется на значительно больших расстояниях и характеризуется отсутствием насыщаемости и специфичности, небольшими энергиями. [c.144] Силы межмолекулярного взаимодействия имеют электрическую природу. Они характеризуют электростатическое притяжение или отталкивание, возникающее между полярными молекулами и неполярными, в которых возникают диполи под действием внешних факторов. Такие силы называют силами Ван-дер-Ваальса (в честь ученого, который предложил уравнение состояния газа, учитывающее межмолекулярное взаимодействие). [c.144] Это соотношение выполняется вполне точно для условий высоких температур и небольших давлений, когда расстояние между диполями значительно больше длины диполя. [c.145] Энергия межмолекулярного притяжения не ограничивается слагаемыми 1/ор, Отд. Для таких неполярных веществ, как Ке и Аг, оба этих слагаемых равны нулю, тем не менне благородные газы сжижаются, что свидетельствует о наличии еще одной составляющей межмолекулярных сил. [c.145] Энергия межмолекулярного взаимодействия составляет, как правило, 8-16 кДж/моль. Вклад индукционного взаимодействия обычно невелик. [c.146] Вернуться к основной статье