ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полярные связи и дипольные моменты из "Основы физической биохимии" Рассмотрение форм функций валентных электронов позволяет заключить, что только при симметричном строении молекулы плотность электронного облака является наибольшей посредине между двумя атомами. Каждое замещение в молекуле оказывает влияние на распределение электронной плотности. Это распределение является всегда асимметричным, если связь находится между двумя различными ядрами, так как сила притяжения электронов у этих ядер разная. Рассмотрим, например, ковалентную связь между орбиталями различного размера. На рис. 12 показаны их граничные поверхности и область перекрывания. Очевидно, что последняя смещена в направлении к меньшему атому, но именно в этой области и происходит накопление заряда. [c.35] Система, которая характеризуется несовпадением центров тяжести электроположительных и электроотрицательных зарядов и возникновением вследствие этого двух полюсов, получила название диполя. Под действием электрического поля эти центры тяжести расходятся на некоторое расстояние, тем большее, чем больше напряженность поля. Это расхождение зарядов носит название электрической поляризации среды. [c.35] Ионный характер связи дает для дипольного момента величину, которая зависит не только от различий в размерах атомов, участвующих в образовании связи (гомеополярный диполь), но и от других условий. Этими условиями являются прежде всего асимметрия распределения плотности связывающих электронов, асимметрия АО, участвующих в образовании связи, и поляризация несвязывающих электронов. [c.36] Очевидно, что отдельный атом не может быть полярным, так же как молекулы одинаковых элементов или двух атомов одинаковой электроотрицательности. [c.36] Напряженность электрического поля W есть электрическая сила, отнесенная к единице заряда =Це). [c.36] Следовательно, размерность электрической напряженности равна размерности заряда, деленной на квадрат расстояния. [c.36] Так как радиусы атомов имеют величину порядка 10 см, то объем электронного облака, смещаемость электронной оболочки выражается в 10 сж . [c.37] Например, дипольный момент молекулы НС1 равен 1,03-10 абс.эл.ед. (дебаев). Учитывая длину связи и величину заряда, можно сказать, что в молекуле НС1 связь на 17% ионная. [c.37] что на значительном удалении образовавшиеся диполи образуют электрическое поле, которое индуцирует новые диполи (индукционный эффект). Возникают мвжмолекулярные силы (Ван-дер-Ваальса), которые обусловлены электрическим взаимодействием постоянных диполей, имеющихся в полярных молекулах, и индуцированных диполей, возникающих от взаимодействия зарядов электронов и ядер соседних атомов, молекул или ионов. [c.38] Межмолекулярные силы не обладают характерным для химической связи свойством насыщаемости. Эти силы вызывают взаимодействие молекул, отклоняющее газы от идеального состояния. [c.38] действующие между большими молекулами, больше, чем между малыми молекулами. [c.38] Наибольшее взаимодействие наблюдается между постоянными диполями. Когда молекулы малы, а их дипольные моменты велики, то их взаимодействие может играть особенно большую роль (междипольная связь). [c.38] Подобные вещества в жидком состоянии имеют более высокую температуру кипения, чем жидкости с таким же молекулярным весом, но без больших дипольных взаимодействий. [c.38] Межмолекулярные силы увеличиваются в порядке НС1, НВг, HJ, как можно заключить по температурам кипения, которые соответственно равны —85° С, —67° С и —35° С. Поэтому в гомологических рядах органических соединений температура кипения повышается в зависимости от увеличения молекулярного веса. [c.38] Вернуться к основной статье