Заряженные неполярных кристаллах

При взаимодействии полярных молекул с поверхностью полярных тел суш,ественную роль играет притяжение противоположно ориентированных диполей, образующих структуру адсорбента, и молекулярных дипо- вй адсорбирующегося вещества. Приближение диполя к поверхности ионного кристалла вызывает смещение зарядов в кристалле, соответствующее появлению в нем как бы зеркального отображения диполя. Взаимодействие полярных молекул с индуцированными ими в кристаллических телах диполями также мон<ет привести к адсорбции. Однако оба эти аффекта — ориентационный и индукционный — не могут вызывать адсорбцию неполярных молекул либо приводить к адсорбции на неполярных поверхностях. [c.34]

Одним из важных разделов теоретической химии является учение о химической связи. Ковалентная связь осуществляется общей электронной парой, облако которой по-разному может распределяться в пространстве относительно ядер атомов Если электронное облако располагается симметрично между ядрами обоих атомов, то такая связь является неполярной ковалентной связью. Если электронное облако смещается в сторону более электроотрицательного атома, то происходит поляризация связи. Такая ковалентная связь называется полярной. Другой разновидностью химической связи является ионная связь, которую следует рассматривать как результат полного переноса электрона от одного атома к другому. Здесь допускается, что связь обусловлена силами электростатического притяжения между частицами противоположного заряда, В металлах между атомами осуществляется металлическая связь, характерной особенностью которой является обобществление валентных электронов множеством атомов в кристалле (делокализация). [c.87]

При адсорбции неполярных молекул на полярных адсорбентах (кристаллах с ионной решеткой) к дисперсионным силам притяжения добавляются еще индукционные силы, которые возникают благодаря тому, что положительные и отрицательные ионы решетки адсорбента индуцируют в неполярной молекуле заряды противоположного знака. Типичным примером физической адсорбции такого типа является взаимодействие молекул На, N2, О2 и других с поверхностями, покрытыми окислами. [c.44]

Жидкости с высокой диэлектрической проницаемостью называют полярными жидкостями. Интересно отметить, что эти полярные жидкости являются хорошими растворителями для ионных кристаллов (содержащих электрические полюса , или заряды), а неполярные жидкости (бензол и др.) — хорошими растворителями для неполярных веществ. [c.170]

К числу структурных причин относится структурное сходство между решетками кристалла и собирателя, а также соответствие ионных радиусов. У кристаллов с ионной связью на поверхности отсутствует полная насыщенность электрических зарядов, поэтому имеются избытки положительных и отрицательных зарядов. При закреплении на поверхности кристалла дифильной молекулы флотореагента (с полярной группой на одном ее конце и неполярной — на другом) следует предположить, что она присоединяется к местам с противоположными электрическими зарядами. Предпосылкой для такого присоединения служит геометрическое подобие и размерное соответствие на поверхности в пределах определенной области. Таким образом, флотируемость определенных кристаллов связана с образованием двухмерных [c.280]

Это общее правило совершенно оправдывается в том отношении, что не наблюдаются прямо противоположные ему факты, т. е. не наблюдается лучшая растворимость неполярных веществ в полярных растворителях, не наблюдается также лучшая растворимость полярных веществ в неполярных растворителях. Но известны и находят применение в анализе случаи нерастворимости ионных веществ в полярном растворителе (воде) и ковалентных веществ в неполярном растворителе. Ионные вещества (соли) плохо растворяются в воде тогда, когда энергия связи между ионами в их кристаллах велика, а энергия гидратации сравнительно мала. Как известно, энергия связи в ионных веществах тем больше, чем больше заряды и чем меньше размеры взаимодействующих ионов. Поэтому в воде, например, плохо растворяются фториды двухзарядных ионов металлов (М Р СаР , ЗгР , ВаРг), трехзарядных (А1 +, 5с +, Ьа +) и однозарядного, [c.52]

При выяснении понятия эффективный радиус было допущено, что частицы, составляющие кристалл, имеют форму шара. Однако это не всегда так. Каждая частица (атом, ион, молекула) содержит определенное, свойственное данному веществу, количество положительных и отрицательных зарядов, взаимодействующих друг с другом. Силу взаимодействия всех положительных зарядов можно заменить одной равнодействующей. Точка приложения этой равнодействующей называется центром тяжести положительных зарядов. частиц. То же относится и к сумме всех отрицательных зарядов, равнодействующая которых приложена к центру тяжести отрицательных зарядов. Если центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают, частица неполярна и может быть представлена шаром. Когда же центры тяжести положительных и отрицательных зарядов частицы разобщены и находятся друг от друга на некотором расстоянии, частица представляет собой диполь, а форма ее лишена шарообразности. Шар будет деформирован. Одной из причин, вызывающих деформацию частицы, является превращение нейтральной частицы в диполь, т. е. процесс поляризации. Подобная деформация вызывается действием 1) электрического поля, 2) электромагнитных колебаний светового луча, 3) электрического поля рядом расположенных ионов и 4) изменением теплового состояния вещества. Естественно, что кристаллическая решетка, составленная из шарообразных частиц, при плотнейшей укладке их будет отличаться от решеток, составленных из тех же частиц после деформации их в результате поляризации. [c.134]

Полярность молекул жидкой воды делает ее прекрасным растворителем для ионных кристаллов типа Na l. Вода способна растворять Na l и разъединять его противоположно заряженные ионы Na и С1", потому что необходимая для их разъединения энергия обеспечивается образованием гидратированных ионов (рис. 14-20). Каждый ион Na в растворе тоже окружен октаэдром отрицательных зарядов, но вместо ионов С1 их роль играют отрицательные полюса атомов кислорода в молекулах воды. Ионы С1 в растворе тоже гидратированы, но к ним обращены положительно заряженные концы молекул воды (атомы Н). Неполярный раство- [c.621]

Полезным введением, позволяющим лучше понять некоторые особенности теории, является рассмотрение примитивного кристалла , состоящего только из двух молекул, и выяснение того, как эти молекулы будут взаимодействовать друг с другом и какое влияние это взаимодействие окажет на спектр. Если молекулы находятся на достаточно далеком расстоянии друг от друга, т. е. грубо говоря, дальше, чем расстояние, при котором облака зарядов начинают перекрываться, то взаимодействие является в основном диполь-дипольным. Если обе молекулы находятся в основном состоянии, то энергия этого взаимодействия очень мала и зависит от поляризуемости молекул. Это может быть представлено с классической точки зрения как притяжение между колеблющимся диполем одной молекулы и наведенным им диполем другой молекулы. Величины наведенного момента и энергии его взаимодействия с основным моментом сильно зависят от расстояния Я, и энергия этого взаимодействия уменьшается пропорционально Это взаимодействие называется вандерваальсовским притяжением двух неполярных молекул. Оно играет также главную роль, если обе молекулы находятся в одном и том же возбужденном состоянии. Однако если одна молекула находится в основном состоянии, а другая в возбужденном, то результат получается другим. Взаимодействие между молекулами может привести в этом случае к обменному или резонансному возбуждению, и совершенно неизвестно, какая из молекул в действительности будет возбуждена в тот или иной момент времени. Резонанс возбуждения в некотором отношении похож на электронный резонанс в, если за отправную точку берется система из атома водорода в состоянии 15 и протона. При небольших расстояниях электрон резонирует между положительными центрами и может рассматриваться как обобществленный электрон. Одно из стационарных состояний системы является стабильным, а другое нестабильным по сравнению с разъединенной системой. Аналогия с резонансом возбуждения довольно близкая, так как для некоторых целей резонанс возбуждения может рассматриваться как резонанс экситона, или частицы возбуждения. Это также ведет к двум состояниям, одному стабильному и одному нестабильному, по отношению к разъединенным молекулам. Зависимость притяжения от расстояния при этом такая же, как зависимость притяже-вия собственных диполей, т. е. энергия его пропорциональна Действительно, это взаимодействие может быть описано в классическом приближении как взаимодействие собственных, а не наведенных диполей двух молекул. По величине эти диполи равны дипольному моменту перехода из основного состояния в рассматриваемое возбужденное состояние. [c.512]

Отдельное рассмотрение распределения простых неорганических кислот между двумя несмешивающимися растворителями позволяет обратить внимание на ряд факторов, характерных для экстракции гидратированных ионных соединений и отличающих их поведение от поведения ковалентных молекул. Ранее отмечалось, что экстракция ковалентной молекулы из водного раствора возможна, по существу, любым органическим растворителем, который не смешивается с водой, хотя специфические эффекты и изменяют в ряде случаев коэффициент распределения. Однако небольшие ионные формы относительно сильно сольватированы в водном растворе высокополярными молекулами воды, причем степень сольватации зависит от плотности их заряда и химических свойств. В связи с этим они обладают малой тенденцией к экстракции неполярными, некоординирующимися растворителями, которые не могут компенсировать возникающие потери энергии гидратации. Подобные же причины определяют, без сомнения, и нерастворимость ионных кристаллов в таких растворителях. Только те растворители, которые могут обеспечить первичную сольватацию и (или) представляют собой среду с высокой диэлектрической проницаемостью, способны преодолеть силы, удерживающие кристалл. [c.47]

Энергию электростатического взаимодействия Фкул распределений зарядов подсистем всегда можно представить как сумму парных взаимодействий локальных распределений зарядов в разных подсистемах [183]. При адсорбции неполярных молекул, например, алканов, энергия Фкул, по-видимому, пренебрежимо мала. Однако в случае адсорбции полярных молекул на ионных кристаллах вклад Фкул в энергию Ф значительный. [c.82]

Ранее (см. гл. II, 3) уже было дано определение подвижности заряженной частицы, если рассматривать ее как скорость еа единицу приложенного поля, и указано, что электропроводность кристалла пропорциональна концентрации активных точечных дефектов и подвижности нх основных носителей заряда. В то время как границы изменения концентрации дефектов довольно широки, значения электронных подвижностей располагаются в интервале от 10 и до 100 000 см [в-сек и важно их знать для того, чтобы предвидеть поведение данного соединения. Подвижность носителей может быть понижена их взаимодействием с компонентами кристалла вследствие рассеяния (s attering) частиц ( 8], стр. 255). Различают виды рассеяния полярное рассеяние, связанное в ионных кристаллах с тепловыми колебаниями заряженных ионов и периодическими колебаниями, вызванными силами притяжения или отталкивания, которым подвержена частица неполярное рассеяние, вызванное в ковалентных кристаллах тепловыми колебаниями атомов и периодическими колебаниями, зависящими от отношения потенциалов данной точки к потенциалу идеального кристалла. Кроме того, активные центры (вакансии, междоузлия, примеси) вызывают третий важный вид дисперсии рассеяние за счет дефектов. [c.157]

В молекулярных кристаллах узлы кристаллической решетжи заняты отдельными молекулами. Молекулы связаны друг с другом за счет ван-дер-ваальсовых сил и диполь-дипольного взаимодействия. Диполь-дипольное взаимодействие обусловлено тем, что кратковременное искажение электронного облака даже в неполярной молекуле приводит к возникновению у нее дипольного момента или к перераспределению в ней заряда. Такой мгновенный дипольный момент индуцирует наведенный дипольный момент у соседней молекулы. В результате возможно притяжение между положительным концом одного диполя и отрицательным концом другого. Диполь-дипольные взаимодействия как раз являются результатом взаимного притяжения разноименно заряженных концов двух молекул. В молекулярных кристаллах можно выделить отдельные молекулы. Связь между ними относительно слабая, поэтому молекулярные кристаллы мягкие и плавятся при низких температурах. Большпн-ст[во органических веществ являются молекулярными кристаллами. При понижении температуры многие вещества, которые при комнатной температуре находятся в газообразном состоянии, образуют молекулярные кристаллы. [c.11]