Притяжение между заряженными группами

Положительные ионы возникают в результате удаления из нейтральной частицы одного или нескольких электронов. Образование положительных ионов требует затраты энергии извне на преодоление куло-новых сил притяжения между электроном и положительным ионом. Энергия, которая необходима для этого, Ли различна для разных газов она равна произведению боб и заряда электрона на потенциал ионизации газа и для наиболее слабо связанных с молекулой электронов находится в пределах 4—25 эв . Работа ионизации у элементарных газов тем меньше, чем меньше номер их группы в периодической системе. Поэтому легко ионизируются пары щелочных металлов для ионизации инертных газов требуется большая энергия. [c.20]

Свойства заряженных макромолекул качественно отличаются в зависимости от суммарной величины заряда каждой макромолекулы различают сильно заряженные полиэлектролиты, например ДНК, и слабо заряженные (слабые полиэлектролиты), например полиакриловая кислота. В сильно заряженных макромолекулах ионизирована большая часть звеньев, поэтому их свойства в основном определяются электростатическими (кулоновскими) взаимодействиями. В слабо заряженных макромолекулах ионизирована меньшая часть звеньев, их свойства определяются как электростатическими, так и неэлектростатическими взаимодействиями, среди последних, помимо рассмотренного ранее столкновения незаряженных звеньев, следует отметить для водных растворов так называемое гидрофобное взаимодействие, играющее большую роль в биологических системах. Под этим термином подразумеваются силы притяжения между неполярными группами в полярной водной среде. Чередование микрообластей с полярными и неполярными взаимодействиями приводит к появлению регулярных неоднородностей в растворах полиэлектролитов. [c.125]

В ИЭТ по всей длине белковой молекулы находится равное количество положительно и отрицательно заряженных ионогенных групп, и гибкая макромолекула сворачивается в плотный клубок в силу притяжения разноименных зарядов. При более низких значениях pH, например в присутствии H I, когда диссоциация кислотных групп подавлена, молекула белка, как указывалось выше, имеет положительный заряд. Поскольку между одноименно заряженными группами—NH +, разбросанными по всей длине молекулы, будут действовать электростатические силы отталкивания, свернутая в клубок цепочечная молекула в кислой среде распрямится. Однако в большом избытке кислоты степень диссоциации белка будет уменьшаться из-за влияния избытка посторонних ионов, и молекула снова начнет сворачиваться в клубок. [c.207]

Этим фактам можно дать следующее объяснение углеводородные группы (состоящие только из атомов углерода и водорода) взаимно притягиваются очень слабо, о чем свидетельствуют более низкие температуры плавления и кипения углеводородов по сравнению с другими веществами приблизительно такой же молекулярной массы. В то же время между гидроксильными группами и молекулами воды существует очень сильное межмолекулярное притяжение температуры плавления и кипения воды лежат выше соответствующих температур любого другого вещества с небольшой молекулярной массой. Такое сильное притяжение обусловлено частично ионным характером связей О—Н, благодаря чему на атомы накладывается электрический заряд. Положительно заряженные атомы водорода притягиваются затем к отрицательно заряженным атомам кислорода других молекул, образуя водородные связи и прочно удерживая молекулы вместе. [c.262]

Электростатические силы играют очень важную роль во взаимодействиях между молекулами и часто являются причиной изменения их конформации например, притяжение между группами —СОО и —ЫНз весьма существенно для взаимодействий между молекулами белка. С карбоксильными группами белков и углеводов в растворе часто взаимодействуют ионы кальция, что иногда приводит к переходу растворов этих веществ в гелеобразное состояние (примером может служить агароза, гл. 2, разд. В.5). Катион Са , обладающий двойным зарядом, может играть роль мостика , соединяющего две карбоксильные или иные полярные группы. [c.245]

При переходе вдоль группы сверху вниз энергии ионизации уменьшаются главным образом за счет увеличения размеров атомов, так что притяжение между электроном и возникающим при его отрыве катионом убывает. Существует еще дополнительный фактор, благодаря которому потенциалы ионизации элементов первого и второго коротких периодов особенно велики. Дело в том, что у этих атомов около ядра имеется сравнительно мало электронов, так что эффективный заряд остающегося иона (поскольку рассматривается притяжение между ним и электроном) значительно больше полного числа отрывающихся электронов. Другими словами, остающиеся электроны не обеспечивают столь эффективного экранирования ядра, как в следующих периодах. Это является одной из главных причин качественного отличия, которое часто наблюдается между первым и вторым элементами группы периодической системы и последующими элементами той же группы. [c.78]

Эти различия физических свойств связаны с высокой полярностью гидроксильной группы, которая, находясь в углеводородной цепи, определяющим образом влияет на полярный характер молекулы. Результатом этого является значительное притяжение между молекулами, особенно ярко выраженное в твердом и жидком состояниях. Оно приводит к ассоциации молекул спирта за счет взаимодействия положительного атома водорода одной гидроксильной группы с несущим соответствующий отрицательный заряд кислородом другой гидроксильной группы. [c.408]

Алкилирование амбидентных ионов (способных реагировать двояко) приводит к различным продуктам в зависимости от условий реакции. Как показал Корнблюм [33 реакции такого типа являются промежуточными между реакциями типа и 3 2 ([6 гл. 8). Поэтому очень важно, появляется ли более или менее выраженный положительный заряд на атоме углерода, при котором осуществляется замещение, что в свою очередь зависит от того, удаляется ли галогенид-анион вначале (8 1 как лимитирующая стадия) или одновременно с вхождением атакующей группы (8 2 как лимитирующая стадия). Экспериментальные результаты согласуются с представлением, что в реакциях с большим 8-характером направление атаки определяется электростатическим притяжением между образовавшимся положительным зарядом на атоме углерода и наиболее отрицательно заряженным атомом аниона (обычно наиболее электроотрицательный атом). С другой стороны, для реакций с преобладающим 8 2-характером имеется тенденция для атаки амбидентной системы по наименее электроотрицательному атому. [c.85]

Как и гидроокиси щелочных металлов, гидроокиси щелочноземельных металлов полностью состоят из ионов металлов и ионов ОН . Поскольку заряды ионов металлов в данном случае больше, а их объем меньше, электростатическое притяжение между этими ионами и ионами ОН" сильнее. Вследствие этого растворимость и щелочность гидроокисей щелочноземельных металлов меньше, чем у гидроокисей щелочных металлов. (Сравните с коэффициентами электропроводности щелочей, стр. 609.) Щелочность гидроокисей бериллия и магния настолько мала, что соли этих металлов в водных растворах в значительной степени гидролизованы. Гидроокись бария является самым сильным основанием этого ряда, поскольку барий —наиболее электроположительный металл главной подгруппы II группы. [c.617]

Ориентационным называют также электростатическое взаимодействие между полярными группами макромолекул, имеющими дипольную природу. Взаимодействие макромолекул, содержащих такие группы, состоит в притяжении между участками цепей с противоположными зарядами и в отталкивании участков, несущих одноименные заряды. Величина сил ориентационного взаимодействия зависит от полярности взаимодействующих групп, расстояния между ними и температуры. С повыщением температуры силы ориентационного взаимодействия уменьшаются, так как более интенсивное кинетическое движение звеньев полимерной цепи существенно снижает возможность их ориентации. [c.39]

Водородные связи могут возникать не только между атомами, образующими пептидную связь, но и между другими группами белковой молекулы. Одна из таких групп дает ион водорода, другая же, содержащая азот или кислород, — необщую пару электронов, отрицательный заряд которых притягивает положительно заряженный ион водорода [102]. Однако большинство водородных связей возникает между атомами, входящими в пептидные группы, в связи с чем эти водородные связи образуют поперечные мостики между параллельными пептидными цепями [103, 104] и стабилизируют внутреннюю специфическую структуру белковой молекулы [105]. В гл. IV уже указывалось, что при воздействии мочевины молекулы белков подвергаются дезагрегации и распадаются на более мелкие структурные единицы. Это действие мочевины также, вероятно, связано с разрывом водородных связей. До сих пор, однако, остается неизвестным, какие типы связей удерживают вместе эти более мелкие структурные единицы в макромолекуле белка. Возможно, что мы имеем здесь дело с феноменом, обусловленным формой поверхностей. Поверхности отдельных мелких структурных единиц могут так тесно прилегать друг к другу, что действующие на близких расстояниях силы притяжения между полярными группами становятся эффективными и обусловливают прочное соединение этих структурных единиц (см. гл. XIV). [c.138]

Введение в состав звеньев макромолекул различных функциональных или полярных групп вызывает поляризацию этих звеньев и придает им свойства диполя. Величины дипольного момента каждого звена макромолекулы зависят от степени поляризации, вызванной присутствием полярных групп, от количества полярных групп и их взаимного сочетания. В тех случаях, когда межмолекулярные расстояния сравнимы с расстояниями между зарядами, между молекулами, имеющими структуру диполей, возникают дополнительные связи, вызванные притяжением противо-. положиых полюсов соседних молекул, т. е. дипольные силы межмолекулярного притяжения. Взаимной ориентации молекулярных диполей противодействует тепловое движение молекул, поэтому величина дипольных сил в значительной степени зависит от температуры. Макромолекулы, состоящие из полярных звеньев, представляют собой совокупность диполей, создаваемых каждым звеном. Взаимодействие таких макромолекул в полимере вызывает взаимную ориентацию звеньев соседних цепей и притяжение их друг к другу. Чем больше дипольные моменты отдельных [c.28]

Связь между активными (вариабельными) участками антитела и гаптеном или гаптеновой группой антигена не является ковалентной связью, а представляет собой результат ряда слабых взаимодействий — электронного вандерваальсова взаимодействия, образования водородных связей, притяжения между группами, несущими различный электрический заряд. Эти типы слабых взаимодействий в совокупности обеспечивают достаточно сильное притяжение, способное противостоять разрыву, вызываемому тепловым движением. С увеличением расстояния между взаимодействующими группами силы, обеспечивающие связывание, быстро ослабевают. Поэтому для эффективного взаимодействия связывающий участок антитела должен быть строго комплементарен по форме, размеру и положению соответствующим группам гаптена (на рис. 15.19 показана комплементарность гаптена — иона п-азосук-цинаннлата — и антитела). [c.449]

Для большинства разбавленных кремнеземных золей при рН 2, когда на частице находится лишь слабый ионный заряд, при воздействии на систему электролитом никакой коагуляции не будет наблюдаться, по-видимому, из-за гидратного слоя. Однако Хардинг [237] обратил внимание на тот факт, что относительно большие по размеру коллоидные частицы кремнезема, диаметром 50—100 нм или более, начинают флокулировать при низких значениях pH, тогда как небольшие частицы еще не подвержены этому процессу. Остается определить, обусловливается ли флокуляция вандерваальсовыми силами притяжения между частицами или же образованием многократных водородных связей между покрытыми силанольными группами поверхностями в пределах области контакта частиц при их столкновении. [c.508]

Как отмечали Матиевич и Оттевилл [297], для адсорбции катионного ПАВ на иоверхности коллоидных частиц необходимо, чтобы частицы по крайней мере имели определенный наименьший размер. Когда ПАВ в системе присутствует только в необходимом для флокуляции количестве, поверхность коллоидных частиц становится гидрофобной и происходит коагуляция. Но когда вводится избыточное количество ПАВ, происходит формирование второго слоя вследствие вандерваальсового притяжения между углеводородными цепочками. Тогда ионизированные группы второго наружного слоя ориентируются по направлению к раствору, и частицы начинают разделяться и пептизировать с переменой знака заряда на поверхности. [c.533]

Первоначально инверсию конфигурации в 5 2-реакци 1х объ-чисто электростатическими факторами. В самом деле, в одном состоянии типа I несущие отрицательный заряд вхо-и уходящая группы находятся на большем расстоянии друг друга, чем в переходном состоянии типа П, электростатичес-отгалкивание между этими группами в структуре I меньше, м в структуре П. Однако обращение конфигурации в реакции, 1Иведенной на схеме 9.1, где входящая и уходящие группы за- ены разноименно и между ними должно быть электростати-кое притяжение, свидетельствует против простого объясне-, основанного на электростатическом взаимодействии. [c.105]

Если в соответствии с мнением Косселя, Фаянса и других принять, что химические силы между ионами металла, молекулами аммиака и воды обусловлены лишь электрическим притяжением между электрическими зарядами иона металла и постоянными я индуцированными диполями молекул, то можно объяснить многое в образовании и устойчивости амминов. Следует отметить только два интересных момента. Известно, что постоянный дипольный момент воды несколько больше постоянного дипольного момента аммиака , но зато аммиак больше поляризуется, о чем свидетельствуют рефрактометрические измерения и, вероятно, поэтому молекулы аммиака обычно связаны с ионами металла сильнее, чем молекулы воды. Различие в поляризуемости проявляется меньше в случае больших ионов щелочных и щелочноземельных металлов с электронной оболочкой инертного газа. Этим объясняется то, что в водных растворах этих ионов не образуются аммины (исключение составляют только очень концентрированные растворы). Этого не наблюдается в случае ионов металлов побочных групп, которые вследствие своей электронной конфигурации имеют значительно большую энергию поляризации и где соответственно происходит значительное образование амминов даже при малых концентрациях (если только радиус не очень велик и мал заряд). [c.76]

Основываясь на концепциях Захариасена и Уоррена и логически их развивая, Дитцель в своих исследованиях применил те же принципы при изучений влияния строения стекла на ионные цветные индикаторы (см. Е. I, lie и ниже). Не только пространственные геометрические факторы, управляющие размещением катионов в анионном каркасе стекла, определяют его свойства, но главным образом здесь существенную роль играет сила электростатического поля посторонних катионов, если считать, что в силикатных стеклах главным образом существуют ионные связи . Каждый катион стремится войти в координацию с таким числом анионов кислорода, которое отвечает его собственному электростатическому заряду и его радиусу, и образовать группу ROn]. Определение силы поля в стеклах аналогично вычислению энергии структуры произведение ге/г (где г — валентность, е — электростатическая единица количества электричества, г — ионный радиус) или произведение ге/а (где а — расстояние между катионом и анионом) имеет в этой теории основное значение. С помощью этих величин и особенно величин силы притяжения (2zja ), расположенных в порядке возрастания числовых значений, Дитцель получил превосходную сводку физико-химических свойств рассмотренных им стекол, в зависимости от их строения. Гомогенные однофазные расплавы щелочных силикатных стекол были противопоставлены расплавам щелочноземельных силикатов с избытком кремнекислоты, имеющим тенденцию к расслоению. Этот факт, очевидно, обусловлен малой величиной притяжения между кислородом и их щелочными ионами [c.173]

В действительности трудно точно разграничить электростатическое взаимодействие между ионами и сольватацион-ное взаимодействие между ионами и растворителем. Притяжение между ионами противоположного заряда и отталкивание ионов с одинаковым зарядом не оставляют неизменными молекулы воды, расположенные между ними, а взаимодействие между ионами и молекулами растворителя влияет на условия действия кулоновских сил и изменяют локальное значение диэлектрической проницаемости среды. Относительное разделение этих двух групп явления в соответствии с преобладающими эффектами все же вполне обосновано, так как оно облегчает исследование и теоретическое рассмотрение сложных свойств растворов электролитов. [c.463]

В результате притяжения между ионом и дипольными молекулами воды электростатическая свободная энергия иона понижается то же происходит и в том случае, когда ион притягивает другие ионы с противополояшым знаком заряда, в результате чего его собственный заряд уменьшается или полностью нейтрализуется. Иногда при таком взаимодействии образуется даже противоположно заряженный комплекс большого размера с настоящей химической связью. Закономерности взаимодействия этого типа отличаются большой сложностью мы не будем на них останавливаться. ОднаКо сам факт существования таких комплексов и их природа могут -быть установлены на основании независимых экспериментов. В некоторых случаях ионообменные процессы могут быть даже использованы для определения степени комплексообразования (см. главу 7). Способность ионов металлов образовывать различные комплексные ионы представляет большой интерес и составляет одну из полезных ст.орон ионообменных процессов. Ясно, что применение элюентов или функциональных групп ионита, способных переводить некоторые ионы в комплексную форму, должно существенно влиять на поведение этих ионов при обмене. [c.181]

Реакция нитрит-иона ( амбидентного аниона, способного реагировать либо по азоту, либо по кислороду) с алкилгалогенидами протекает через промежуточные стадии, причем переходное состояние может иметь или Sj l-, или 8 2-характер (или оба). В присутствии иона серебра, который облегчает уход галогена в виде аниона, имеется тенденция к разрыву связи С—X перед образованием связи С - - NOa. В результате в переходном состоянии атом углерода имеет характер карбониевого иона, т. е. частичный положительный заряд. Чем больше этот заряд, тем больше тенденция для ориентации приближающегося нитрит-иона силами электростатического притяжения между положительно заряженным атомом углерода и наиболее отрицательно заряженным атомом входящей группы (обычно это наиболее электроотрицательный атом в сопряженной системе, имеющей заряды). В данном случае такая ориентация должна приводить к образованию эфира азотистой кислоты при атаке атома углерода атомом кислорода нитрит-иона. [c.84]

Группы С5Н5 могут быть связаны с металлами двумя другими способами, хотя эти случаи встречаются намного реже. Сильно основные металлы, например натрий или магний, образуют комплексы, в которых связи формируются за счет электростатического притяжения между катионом металла и анионами СбН , причем отрицательный заряд последнего распределен симметрично по всему кольцу на делокализованной молекулярной орбитали. Эти ионные производные называют циклопента-диенидами. [c.278]

Электростатические дальнодгйствующие силы . Кулонов-ские силы между заряженными боковыми группами возникают даже в том случае, если эти группы находятся на относительно большом расстоянии друг от друга. В случае белковой молекулы, которая несет приблизительно равное число положительных и отрицательных зарядов, силы притяжения между противоположными зарядами будут доминировать над силами отталкивания, действующими между одноименными зарядами потому, что а) количество (-1--) пар, образованных п положительными и п отрицательными зарядами, равно п , в то время как число (++) и (--) пар равно только —п, и б) измерения дипольного момента (см. раздел 6) указывают в основном на равномерное распре- [c.156]

Явление амфотерности играет большую роль при анализе катионов. Типичными амфотерными гидроксидами катионов И1— аналитических групп являются 7п(ОН)2, А1(0Н)з, Сг(ОН)з, Р1)(0Н)г, 8п(ОН)2. Они диссоциируют по типу кислот и по тип> оснований, т. е. являются амфотерными (гл. 1, 14).Известно, что тип диссоциации находится в зависимости от положения данногс элемента в периодической системе Д. И. Менделеева, заряда положительных ионов и их радиуса. Чем больше радиус иона, тем слабее его связь с гидроксидными ионами. В гидроксидах 2п(ОН)2, А1(0Н)з, Сг(ОН)з и РЬ(ОН)г притяжение между 2п +-, А13+-, Сг ь и РЬ +-ионами и гидроксид-ионами больше, чем в молекулах гидроксидов катионов И аналитической группы Са +-, Ва +-ионов, поэтому первые являются более слабыми основаниями, чем гидроксиды щелочноземельных металлов. С другой стороны заряды ядер цинка (+30), хрома (+24) и других ионов превышают заряд ядра магния (+12) и оказывают большее отталкивающее действие на ионы водорода. В результате гидроксиды цинка, алюминия, хрома и свинца способны диссоциировать по типу оснований и по типу кислот. Следовательно, гидроксиды 2п(ОН)2, А1(0Н)з, Сг(ОН)з диссоциируют амфотерно и при диссоциации образуют Н - и ОН"-ионы. Например, часть их молекул диссоциирует по типу оснований, а другая часть — по типу кислот [c.132]

Как уже указывалось в разделе 29д, полиамфолиты вблизи изоэлектрической точки имеют очень компактную конформацию благодаря притяжению между их положительными и отрицательными зарядами. Это очень затрудняет как присоединение, так и отщепление ионов Н" , так как нача ное значение 1Ре1 велико и отрицательно, а производная д е /д Е положительна и также велика. Поэтому pH может изменяться на несколько единиц в ту или иную сторону от изоэлектрической точки, причем ни кислотные, ни основные группы заметно не титруются. [c.625]

Электростатические силы. Эти силы обусловлены притяжением между противоположно заряженными частями ионизированных молекул. И липиды, и аминокислотные боковые цепи белков богаты ионизируемыми группами. Примерами таких групп служат свободные карбоксильные группы глутаминовой и аспарагиновой кислот, входящих в состав белка, е-амино-группа лизина или аминогруппа фосфатидйл-этаноламина, четвертичный азот фосфатидил-холина и фосфатные группы всех фосфолипидов. Многие из этих групп ионизируются при физиологических значениях pH. Можно рассчитать, что расстояние наибольшего сближения ионов такого типа равно примерно 5 А энергия связи двух одиночных зарядов противоположного знака на таком расстоянии составляет 4— [c.49]

Обращение конфигурации в реакциях 5к2 не связано просто с электростатическим отталкиванием между атакующей и уходящей группами (в приведенном примере ионы гидроксила и брома соответственно). С обращением конфигурации протекают и такие реакции замещения, в которых должно иметь место электростатическое притяжение между нуклеофильной частицей и уходящей группой. Интересный пример представляет реакция а-О-фенэтилтриметил-аммония с ацетат-ионом, протекающая по механизму 8к2. В этом случае в переходном состоянии должно иметь место притяжение между атакующей ацетатной группой, которая еще сохраняет некоторый отрицательный заряд, и уходящим триметиламином, который еще обладает некоторым положительным зарядом. Несмотря на это реакция протекает с пол- [c.82]

Ионная связь — химическая связь, осуществляемая за счет электростатическ<но притяжения между ионами. Ионами называются заряженные частицы, которые образуются при присое 2щнении электронов к атому (или группе атомов) или при отдаче электронов атомом (группой атомов). Электрический з яд, который при этом приобретается ионом, наг зывается зарядом иона. [c.55]

Итак в гетерополярных соединениях силы притяжения между атомами обусловлены главным образом электростатическим (кулоновс-ким) взаимодействием зарядов атомов или атомных групп. В соединениях же с ковалентной связью силы притяжения обусловлены главным образом деформацией электронных оболочек непосредственно взаимодействующих атомов. Полярность ковалентной связи равна нулю или [c.20]

Ионный обмен. Это электростатическое притяжение между катионами и отрицательно заряженной поверхностью или между анионами и положительно заряженной поверхностью, сопровождаемое обменом с другими катионами или анионами в местах связи. Частицы органического вещества почвы, как и большинство частиц минеральной фазы, несут на поверхности отрицательный заряд, способствуя связыванию положительно заряженных катионов. В ионообменные взаимодействия вступают такие неорганические ионы как ион аммония NH/. Органические катионы часто образуют загрязнения с четвертичными аминными группами в алифатических, или гетероциклических структурах или со слабоосновными группами с рКа между 3 и 8, т.е. протонируемыми в диапазоне pH, типичном для почвенной среды. Анионный обмен важен в кислых почвах, содержащих повышенное количество минералов с положительно заряженной поверхностью, таких как каолинит, алюмосиликаты или оксиды железа. В анионный обмен часто вовлекаются карбоксильные группы органических соединений. В наибольшей степени подвержены влиянию pH ионообменные взаимодействия на поверхностях с амфотерными свойствами. Вследствие протонирования локальный pH вблизи твердой поверхности может быть ниже, чем в жидкой фазе, что влияет на физико-химические и биологические процессы, происходящие fia границе раздела твердой и жидкой фаз почвенной среды. [c.264]

Попытаемся выяснить, что представляет собой жидкая вода и почему она играет столь важную роль в биологических процессах. В отличие от гидридов элементов VI группы Нг5, Нг5е, НгТе молекула НгО является диполем из-за своей асимметрии линии, соединяющие центры атома кислорода с центрами атомов водорода, образуют угол 104,28°. Атом кислорода в молекуле НгО расположен как бы в центре тетраэдра, в двух вершинах которого находятся атомы водорода (рис. 23). Две пары электронов кислорода, не участвующих в образовании ковалентных связей, находятся на вытянутых орбиталях, оси которых направлены к двум другим углам тетраэдра. Эти электронные пары несут локальный отрицательный заряд и обусловливают электростатическое притяжение между данной молекулой воды и атомами водорода соседних молекул. Бла- [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология