Вандерваальсовы

Элементарной структурной ячейкой силикатов является кремнекислородный тетраэдр такие тетраэдры могут образовывать циклические, цепные, листовые и трехмерные каркасные структуры. Часть атомов кремния способна замещаться алюминием, но при этом компенсация заряда требует введения дополнительных катионов, что приводит к усилению электростатического вклада в химическую связь кристалла. На примере силикатов иллюстрируются четыре из пяти типов связи, обсуждавшихся в данной главе ковалентная связь между атомами кремния и кислородом в тетраэдрах, вандерваальсовы силы между силикатными листами в тальке, ионное притяжение между заряженными листами и цепочками, а также водородные связи между молекулами воды и силикатными атомами кислорода в глинах. Если включить в этот перечень еще никелевые катализаторы на глиняном носителе, то мы охватим и пятый тип химической связи (металлический). [c.640]

Для объяснения межатомных и межмолекулярных взаимодействий в кристаллах, жидкостях и газах достаточно ознакомиться с пятью типами химической связки ковалентной связью в неметаллах, металлической связью, ионной связью, водородной связью и вандерваальсовым взаимодействием. Каждый из этих типов связи определяет ту или иную прочность взаимодействия между атомами. Рассмотрим их подробнее. [c.601]

Вандерваальсовы силы притяжения больше между более тяжелыми атомами галогенов. [c.526]

В отличие от хемосорбции физическая адсорбция основана главным образом на вандерваальсовом взаимодействии между поверхностью твердого вещества и ее окружением. Поэтому теплота адсорбции нередко составляет не более 40 кДж на моль адсорбированного вещества и вследствие этого адсорбированный слой легко отделяется от поверхности. Удаление молекул адсорбированного вещества с поверхности адсорбента называется десорбцией. Для осуществления процесса десорбции [c.87]

Совокупность атомов, удерживаемых вместе химическими связями, называется молекулой. Обычно (хотя далеко не всегда) образование связей в молекуле можно объяснить существованием электронных пар, каждая из которых связывает между собой два атома. Такая связь, образуемая электронной парой, называется ковалентной связью. Сумма атомных масс всех атомов в молекуле дает ее молекулярную массу. Хотя атомы, относящиеся к различным молекулам, непосредственно не связываются друг с другом, все молекулы обладают некоторой липкостью и притягиваются к другим молекулам. Эти вандерваальсовы силы притяжения заставляют молекулы газа слипаться друг с другом, образуя жидкость, если температура становится достаточно низкой под действием тех же сил молекулы жидкости выстраиваются в правильную кристаллическую решетку, когда температура вещества понижается еще больше. Температуры, при которых происходят два указанных перехода, называются соответственно температурой кипения (7 п) и температурой плавления (7 ,). [c.52]

При трении происходит сдвиг слоев твердой смазки, при этом в силу слабых вандерваальсовых связей между слоями сопротивление сдвигу будет очень малым. Малое сопротивление сдвигу между двумя кристаллографическими плоскостями еще не является достаточным критерием для оценки смазывающей способности твердой смазки. Поверхности скольжения слоистых кристаллов бывают ровными и гладкими или волнистыми и гофрированными. Для графита характерны ровные (гладкие) одноатомные слои, для сульфидов молибдена — ровные трехслойные пакеты, а для антимонита (ЗЬгЗз) — зигзагообразные сдвоенные цепи. Очевидно, что скольжение в кристалле вдоль ровных и гладких поверхностей намного легче, чем вдоль поверхностей неровных и волнистых. [c.204]

Расчеты размеров высокомолекулярных сера органических соединений с известной структурной формулой, исходя из длин углов связей и Вандерваальсовых радиусов атомов, показывают, что они могут изменяться в пределах от 0,5 до 1,0 нм, а для металлпорфиринов от 0,7 до 1,2 нм. Если учесть то, что в нефтяных остатках эти соединения могут входить в состав более сложных молекул с разветвленной структурой или находиться в составе структурных фрагментов смол и асфальтенов, фактические размеры их можно ожидать более высокими, чем расчетные, например, как указанно вьиие, по данным ГПХ остатков. Более точные данные можно было бы получить тем же методом ГПХ при наличии узких фракций концентратов гетероатомных соединений, выделенных препаративно из нефтяных остатков, но таких данных пока не опубликовано. [c.40]

Выделение вкладов атомных групп производилось при двух предположениях I) вклады полярных и неполярных групп независимы 2) вклады неполярных групп пропорциональны площади вандерваальсовой поверхности, независимо от кривизны поверхности. [c.55]

Силы мсжмолекулярного взаимодействия. Вандерваальсовы силы притяжения. Полярность, электроотрицательность и водородные связи. [c.13]

В табл. 1-3 сопоставлены температуры плавления и кипения нек о торых веществ, состоящих из простых молекул. Как правило, большим молекулам соответствуют более высокие температуры плавления и кипения, поскольку такие молекулы имеют большую поверхность, что приводит к большим вандерваальсовым силам притяжения. Так, при давлении 1 атм Н2 кипит при - 252,5 С, СН -при - 164,0"С, а СдН1д следует нагреть до + 125,7 С, чтобы его молекулы отделились одна от другой и перешли в газовую фазу. [c.24]

Если два атома отличаются по присущей им способности притягивать электроны, т. е. по электроотрицательности, то электронная пара, при помощи которой между ними создается химическая связь, смещается в сторону атома с большей электроотрицательностью и на нем возникает отрицательный заряд, а на другом атоме-положительный заряд. Такие связи и молекулы, в которых они имеются, называются полярными. Полярные молекулы не только притягиваются лруг к другу, но и могут притягивать к себе положительные или отрицательные ионы. Температуры кипения и плавления веществ с полярными молекулами выше, чем можно ожидать, судя только по величине вандерваальсовых сил притяжения, поскольку полярность молекул обусловливает появление дополнительных сил межмолекулярного притяжения. [c.52]

Молекулярные кристаллы и жидкости. Вандерваальсовы силы ван-дерваальсово отталкивание и лсндсповсксг притяжение. Дп-о.тъ-д -польные взаимодействия, водородная связь и ион-дипольные взаимодействия. [c.600]

Как объясняется устойчивость твердых веществ, построенных из отдельных молекул Почему Вт2, 12 и все органические вещества не являются газами при комнатной температуре Какие силы удерживают молекулы углеводородов, входящих в состав бензина, в жидком состоянии Чем объяснить существование кристаллов сахара, если между его молекулами нет ни ковалентных, ни ионных связей Устойчивость молекулярных кристаллов становится понятной, если разобраться в природе слабых сил, называемых вандерваальсовым взаимодействием и водородными связями. [c.601]

Вандерваальсовы связи в молекулярных кристаллах и жидкостях обычно тем сильнее, чем больше размеры атомов и молекул. Например, при переходе к благородным газам с большими порядковыми номерами прочность вандерваальсовой связи также возрастает это видно из сопоставления кривых потенциальной энергии для систем Не—Не и Аг—Аг, которое проводится на рис. 14-14. Притяжение между более тяжелыми атомами возрастает главным образом по той причине, что внешние электроны в них удерживаются менее прочно, и это делает возможным появление больших мгновенных и индуцированных диполей. Возрастание вандерваальсовых сил объясняет факт плавления твердого аргона при температуре — 184°С (т.е. 89 К), которая значительно выше, чем температура плавления твердого гелия. [c.616]

Многие молекулы, например Н , N3, О2 и 2, образуют молекулярные кристаллы,, потому что все валентные орбитали входящих в них атомов использованы для построения внутримолекулярных связей либо заняты несвязывающими электронами. Вследствие этого межмолекулярные связи, удерживающие молекулы вместе в кристаллах, оказываются намного слабее, чем внутримолекулярные связи в отдельных молекулах. Слабые силы, обусловливающие межмолекулярную связь, называются вандерваальсовыми силами по имени впервые изучавщего их голландского ученого Я. Ван-дер-Ваальса. [c.611]

Существуют две основные разновидности вандерваальсовых сил. На коротких межмолекулярных расстояниях наиболее важное значение имеет отталкивание между заполненными орбиталями атомов соседних молекул. Это отталкивание электронных пар схематически иллюстрируется на рис. 14-11. Для описания энергии межмолекулярного отталкивания часто используется следующее аналитическое выражение [c.611]

Рис. 22-10. Растворение в воде метанола и диметилового эфира. На рисунке указаны приблизительные относительные размеры атомов, измеряемые по расстояния.м вандерваальсова контакта между несвязанными атомами, о-при растворении метанола в воде благодаря малым размерам протона гидроксидной группы в метаноле молекула воды может приблизиться к нему и подвергнуть его нуклеофильной атаке. В результате связь О—И в ме-

Второй разновидностью вандерваальсовых межмолекулярных сил является притяжение, обусловленное такой синхронизацией движения электронов на заполненных орбиталях взаимодействующих атомов, при которой они по возможности избегают друг друга. Например, как показано на рис. 14-12, электроны на орбиталях атомов, принадлежащих взаимодействующим молекулам, могут синхронизировать свое движение таким образом, что в результате возникает притяжение между мгновенными диполями и индуцированными ими диполями. Если в некоторый момент времени атом, изображенный на рис. 14-12 слева, имеет большую электронную плотность слева (как и показано на рисунке), то этот атом превращается в крошечный диполь с отрицательно заряженным левым концом и положительно заряженным правым концом. Положительно заряженный конец притягивает к себе электроны атома, изображенного на рис. 14-12 справа, и превращает его в диполь с аналогичной ориентацией. В результате между двумя атомами возникает притяжение, потому что положительно заряженный конец левого атома и отрицательно заряженный конец правого атома сближены. Аналогичные флюктуации электронной плотности правого атома индуцируют мгновенный диполь, или асимметрию электронной плотности, на левом атоме. Флюктуации электронных плотностей происходят непрерывно, а их результирующим эффектом является очень слабое, но важное по своему значению притяжение между [c.611]

Какой физический эффект ответствен за возникновение вандерваальсовых сил притяжения Чем объясняется вандерваальсово отталкивание Сравните причины возникновения вандерваальсовых сил притяжения и отталкивания с причинами образования ионных и ковалентных связей. [c.640]

Полная потенциальная энергия (ПЭ) вандерваальсовых взаимодействий представляет собой сумму энергии отталкивания, описываемой выражением (14-1), и энергии притяжения, описываемой выражением (14-2) [c.613]

Полную вандерваальсову потенциальную энергию можно количественно сравнить с энергией обычных ковалентных связей, рассматривая системы, для которых известны точные кривые зависимости потенциальной энергии от межатомного расстояния г. Значения постоянных параметров а, Ь тл в выражении (14-3) могут быть вычислены из экспериментальных данных по отклонению свойств реальных газов от свойств идеального газа. В качестве примера в табл. 14-2 приведены значения этих параметров для взаимодействий между атомами благородных газов. [c.614]

На рис. 14-13 показана кривая потенциальной энергии для вандерваальсовых взаимодействий между атомами гелия. При межатомных расстояниях, превышающих 3,5 А, в выражении (14-3) преобладает второй член. При большем сближении атомов они сильнее притягиваются друг к другу2 и энергия системы уменьшается. Однако при расстояниях, меньших 3 А, сильное отталкивание между электронными парами превышает лондоновское притяжение, и потенциальная кривая на рис. 14-13 повышается. Равновесие между притяжением и отталкиванием достигается на расстоянии 3 А, и молекула Не—Не оказывается на 76,1 Дж моль более устойчивой, чем два изолированных атома Не. [c.614]

Молекулярные кристаллы, существующие только благодаря межмолекулярным силам вандерваальсова взаимодействия, обычно имеют низкие [c.615]

Рис. 14-17. Образование связей в листовой структуре кристаллического глицина, HзN СН —СОО . я-расположение молекул одного слоя, которые плотно упакованы и удерживаются вместе вандерваальсовыми силами притяжения и водородными свя-

Рис. 14-13. Сопоставление потенциальных кривых для вандерваальсова притяжения между двумя атомами Не (черная кривая) и для ковалентной связи между двумя атомами И (цветная кривая). Следует обратить внимание, что энергетическая шкала дана в джоулях на моль вместо килоджоулей на моль. Ковалентная связь более чем в 5000 раз устойчивее вандер-ваальсовой связи.

Рис. 14-14. Сопоставление потенциальных кривых для вандерваальсова притяжения между двумя атомами Аг (черная кривая) и двумя атомами Не (цветная кривая). Связь между более

Влияние размеров молекул на температуры плавления и кипения хорошо иллюстрируется на примере алканов с линейными молекулами общей формулы С Н2 +2, соответствующие данные для которых приведены на рис. 14-15 (для и от 1 до 20). Возрастание температур плавления и кипения при увеличении молекулярных размеров и массы частично объясняется тем, что для возбуждения движения тяжелых молекул необходима большая энергия. Однако другим важным фактором является то, что, например, молекула эйкозана С20Н42 имеет большую поверхность, чем молекула метана, и, следовательно, повышенное вандерваальсово притяжение. Влияние массы молекул сказывается на температурах плавления и кипения приблизительно одинаково. Однако площадь молекулярной поверхности [c.617]

Чем объясняется необходимость рассмотрения вандерваальсовых сил, если они столь невелики [c.641]

Постройте график зависимости энергии вандерваальсова отталкивания [уравнение (14-1)] от расстояния г между атомными центрами. Постройте аналогичный график для энергии вандерваальсова притяжения [уравнение (14-2)]. Постройте суммарную кривую (приближенно) и убедитесь, что она имеет такой же вид, как потенциальная кривая, изображенная на рис. 14-13. [c.642]

Постройте потенциальную кривую вандерваальсова взаимодействия между двумя атомами Кг. Насколько прочна эта вандерваальсова связь Оцените равновесное расстояние Кг—Кг в твердом криптоне. [c.642]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология