Вандерваальсовы силы соединения

Продукты присоединения этого типа отличаются как от до-норно-акцепторных комплексов, так и от комплексов, образуемых краун-эфирами, о которых говорилось выше. Здесь одно из соединений, называемое хозяином, образует кристаллическую решетку с достаточно большими пространствами между атомами, в которых может поместиться второе соединение, называемое гостем. Никаких связей между молекулой-гостем и мо-лекулой-хозяином не образуется, между ними действуют только вандерваальсовы силы. В зависимости от формы решетки молекулы-хозяина различают два типа продуктов присоединения соединения включения, в которых свободное пространство кристаллической решетки имеет форму длинных туннелей, или каналов, и клатраты, или соединения в клетке, в которых свободное пространство замкнуто со всех сторон. В продуктах обоих типов молекула-гость должна поместиться в свободное пространство решетки, и, если она слишком велика или слишком мала, продукт присоединения не образуется. [c.122]

Широко распространены соединения включения, в которых роль молекулы-хозяина играет мочевина. В чистом виде кристаллическая мочевина обычно имеет тетрагональное строение, но в присутствии молекул, которые могут выполнять роль гостя, мочевина кристаллизуется с образованием гексагональной кристаллической решетки, в каналах которой располагается молекула-гость [63]. Тот факт, что решетка гексагонального типа может образоваться только в присутствии молекулы-гостя, показывает, что хотя вандерваальсовы силы, действующие между хозяином и гостем, малы, они имеют решающее значение для устойчивости соединения включения. Диаметр канала в мочевине составляет около 5 А, и способность молекулы быть гостем [c.122]

В некоторых случаях вандерваальсовы силы велики примером могут служить соединения с водородной связью. [c.87]

Определенное значение для первичной мифации имеют ми-целлярные растворы. Под ними понимаются системы, содержащие мицеллы, представляющие афегаты с более или менее упорядоченной структурой, содержащие гидрофильные полярные группы (СООН, МН, жирные и нафтеновые кислоты, смолы и др.) и гидрофобные углеводородные цепочки. Такие растворы способны растворять углеводороды, которые присоединяются к мицеллам. Способностью к образованию мицелл обладают также металлоорганические соединения. Возможность их возникновения в материнских породах связана с тем, что при трансформации глинистых минералов происходит катионный обмен (81 на А1, А1 на Ре), при этом вполне возможно образование металлоорганических соединений на основе высвободивщихся катионов металлов и углеводородов, которые одновременно генерируются в этих толщах. Углеводородные цепи в мицеллах стягиваются под действием вандерваальсовых сил. Образование мицелл начинается только после превыщения определенной концентрации поверхностно-активного вещества в растворе. Повышенное количество жирных, нафтеновых и гуминовых кислот в водах является предпосылкой образования мицелл. В пластовых водах, имеющих слабощелочную реакцию, кислоты переходят в нейтральные или кислые мыла. При достижении критических для них концентраций происходит образование мицелл. (Нахождение мьшов в водах снижает поверхностное натяжение на разделах вода—углеводороды и способствуют повышению их растворимости и образованию микроэмульсий, которые могут обладать повышенной способностью к перемещениям.) [c.207]

Поскольку вандерваальсовы силы имеют электростатическую природу, они возрастают с увеличением молекулярных весов, т. е. числа атомов или числа возможных положительных и отрицательных зарядов. С ростом молекулярного веса изучаемых соединений обычно наблюдается повышение точки кипения. Так, для серии галогенов имеем [c.87]

Роль формы молекул становится ясной при сравнении физических свойств к-гентана и триметил-2,3,3-бутана (табл. 14). Эти два соединения, обладающие одинаковым молекулярным весом, имеют точки плавления, отличающиеся на 65° С. Компактная форма триметил-2,2,3-бутана позволяет этим молекулам находиться ближе друг к другу, чем молекулы к-гептана. Следовательно, вандерваальсовы силы для триметил-2,2,3-бутана в твердом состоянии больше, а точка плавления выше. Отметим разницу в поведении этих двух химических соединений в жидком состоянии. Энергия тепловых колебаний становится преобладающей. Плотности имеют близкие вели- [c.113]

Вандерваальсовы кристаллы удерживаются силами такого же типа (разд. 14.15), какие вызывают отклонения от закона идеальных газов и конденсацию при достаточно низких температурах. Примерами таких кристаллов служат нейтральные органические соединения и инертные газы. Поскольку вандерваальсовы силы слабые, такие молекулярные кристаллы обладают низкими точками плавления и коэффициентами сцепления. [c.586]

В жидком состоянии частицей неионного соединения является молекула. Слабые межмолекулярные силы — диполь-дипольное взаимодействие и вандерваальсовы силы — легче преодолеваются, чем значительные межионные силы в случае ионных соединений, и кипение происходит при значитель- [c.31]

Вандерваальсовы силы, слагающиеся из ориентационного (преимущественно), индукционного и дисперсионного эффектов, повышают температуру плавления вещества. Однако их влияние на температуру плавления органических соединений, по-видимому, невелико, так как все три эффекта очень быстро убывают с расстоянием (пропорционально -рд- ) и с повышением температуры, особенно ввиду уничтожения ориентационного эффекта тепловыми колебаниями. [c.248]

Дисперсионные силы зависят от числа имеющихся электронов, так что их величина возрастает с увеличением размеров молекулы. Это объясняет наблюдаемое постепенное повышение температур кипения в рядах аналогичных соединений, например гидридов элементов группы IVB, или в гомологических рядах. Полная сила, естественно, больше, когда проявляются также оба дипольных эффекта, так что температуры кипения полярных соединений больше, чем у неполярных с таким же молекулярным весом (см. стр. 147). Вандерваальсовы силы всех типов в значительной степени обратно пропорциональны расстояниям между рассматриваемыми атомами или молекулами, и поэтому они проявляются только в том случае, когда молекулы находятся достаточно близко друг от друга. Когда две молекулы притягиваются друг к другу, они сближаются до тех пор, пока не сказывается действие сил отталкивания, проявляющееся при перекрывании облаков внешних электронов и компенсирующее силы притяжения. Вандерваальсовы силы — слабые, так что молекулы в молекулярном кристалле легко отходят друг от друга. Поэтому твердые тела такого типа мягкие и плавятся при низких температурах, никогда не превышающих 300°. По тем же причинам молекулярные кристаллы обычно легко растворяются в ковалентных жидкостях. [c.235]

Поэтому состав поверхностных слоев онределяется, по-видимому, ближнедействующими поверхностными силами. Они, однако, не должны прямо влиять на устойчивость золей или эмульсий против коагуляции, так как, если частицы приблизятся на расстояние нескольких молекулярных диаметров, вандерваальсовы силы притяжения станут такими большими, что частицы останутся соединенными независимо от того, слипнутся они в действительности или коалесцируют. Обратное явление наблюдается для самопроизвольно диспергируемых коллоидов, например, глобулярных протеинов для этих веществ константа Гамакера (см. стр. 93) очень близка к константе воды, так что даже тонкий гидратационный слой достаточен, чтобы удержать молекулы на расстоянии, где энергия притяжения Ван-дер-Ваальса мала по сравненпю с тепловой энергией. [c.84]

Соединения этого типа построены из длинных цепочек молекул, связанных между собой вандерваальсовыми силами. Эти соединения по своим свойствам в значительной степени приближаются к молекулярным веществам. К этой группе соединений относятся, например, изополикислоты цепочечного строения и их анионы, образующиеся при конденсации мономерных кислот. Сходное строение имеют также асбестовидная модификация триоксида серы и шелковистые волокна сульфида кремния (неорганическое волокно). В 5152 цепи состоят из тетраэдров [c.358]

Второй принцип классификации исходит из природы сил взаимодействия. Процесс изменения концентрации в поверхностном слое, обусловленный Молекулярными вандерваальсовыми силами, называется физической адсорбцией. В том же случае, когда происходит образование поверхностного соединения в результате действия химических сил, процесс носит название хемосОрбции. [c.106]

Эти связи введены Ван-дер-Ваальсом для выражения различия в поведении реального и идеального газов. Так, например, предполагается, что в идеальном газе молекулы не взаимодействуют друг с другом, тогда как, согласно Ван-дер-Ваальсу, силы взаимодействия между молекулами уменьшаются с понижением давления реального газа. Эти силы, которые часто называют вандерваальсовыми силами, играют важную роль, в частности, в жидкостях и молекулярных кристаллах. Большинство органических соединений в жидком состоянии являются молекулярными жидкостями подобно некоторым неорганическим ковалентным соединениям. Молекулы в них обособ- [c.85]

В своем классическом варианте теория рассматривает процесс коагуляции как результат совместного действия вандерваальсовых сил притяжения и электростатических сил отталкивания между частицами. В зависимости от баланса этих сил в тонкой прослойке жидкости между сближающимися телами возникает либо положительное расклинивающее давление, препятствующее их соединению, либо отрицательное, — приводящее к утончению прослойки и образованию контакта между частицами. [c.248]

В неполярном соединении также должны существовать межмолекулярные силы, поскольку даже такие соединения могут быть твердыми. Такие силы называются вандерваальсовыми силами. Существование таких сил объяс- [c.29]

Комплексы с тиокарбамидом ЫН2С(5)МН2 также относятся к соединениям включения туннельного типа. Водородные связи с участием атома серы менее стабильны, чем в случае карбамида, расстояние между молекулами тшкарбамида соответственно увеличивается и образуется канал с большим диаметром (0,6—0,7 нм по данным различных авторов). Поэтому в качестве молекул гостя могут выступать алканы изостроения, циклоалканы, некоторые арены. К ним относятся углеводороды изопреноидного строения, циклогексан, декалин, адамантан, дурол. н-Алканы, как правило, не дают стабильных аддуктов с тиокарбамидом, так как поперечное сечение их молекул значительно меньше диаметра канала и сравнительно слабые вандерваальсовы силы притяжения не способны удерживать н-алканы внутри канала. [c.87]

Попадающие на подложку или пленку молекулы газов химически фиксируются на ней только в том случае, если их энергия связи с веществом подложки или пленки Е ( газ — пленка ) значи-тельна например 1>1 эВ (химическое сродство). Обычно для системы газ—подложка энергия связи 2<1 эВ (вандерваальсовы силы связи) и газовая молекула после незначительного пребывания на подложке вновь ее покидает. Например, кислород хемосарбиру--ется пленками вольфрама и никеля, но не пленкой окисла АЬОз, с которым он не имеет химического сродства. Существенно, что в, большинстве случаев хемосорбированный кислород удаляется толь-, ко в составе химического соединения, т. е. в противоположность физической адсорбции хемосорбция обратима неполностью. [c.131]

Неясно и влияние вандерваальсовых сил, которые возрастают с ростом молекулярного веса соединений. Если считать, что увеличение вандерваальсовых сил способствует возрастанию температуры плавления, то мы е сможем объяснить, почему температура плавления НдЗ, имеющего м эл. вес 34, равна—83° С, а Н2О, с мол. весом 18, она равна 0°С. [c.250]

Третья группа примесей включает молекулярнорастворенные соединения — газы, органические вещества как биологического происхождения, так и вносимые промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. Молекулы этих примесей могут существенно из.менять структуру воды и взаимодействовать между собой иначе, чем в чисто.ч компоненте. В водной среде возможно протекание двух процессов соединение разнородных молекул (гидратация) и соединение однородных молекул (ассоциация). Исключая случай образования химических соединений, эти взаимодействия в основном обусловлены вандерваальсовыми силами, которые включают ориентационное притяжение между молекулами с постоянным диполем и молекулами с наведенным диполем, а также дисперсионное притяжение между молекулами с взаимно наведенными диполями. Молекулярнорастворенные вещества способны за счет водородных связей образовывать с водой непрочные соединения, существующие лишь в растворе. Большое значение эти связи имеют также при ассоциации молекул растворенного вещества необходимым условием нх возникновения является достаточная полярность валентных связей водорода в исходных веществах. [c.207]

Связи, обусловленные вандерваальсовыми силами. Эти силы слагаются из трех эффектов 1) взаимодействие постоянных диполей— ориентационный эффект (Кеесом) 2) взаимодействие постоянных и индуцированных диполей — индукционный эффект (Дебай) 3) квантово-механическое взаимодействие колеблющихся электронов — дисперсионный эффект (Лондон). Связи, обусловленные вандерваальсовыми силами, являются слабыми — энергия связи 3 ккал моль — и обычно служат причиной образования непрочных соединений между молекулами (водные соли, ассоциация молекул) или атомами (например, Н Кг, жидкие благородные газы). [c.19]

Выше были рассмотрены два предельных типа связи в бинарных соединениях — чисто ионная связь в хлористом натрии и ковалентная связь в карборунде. Хотя в случае хлористого натрия имеется небольшой вклад вандерваальсовых сил и перенос заряда от натрия к хлору не является полным (см. стр. 316), а в связях в карборунде существует небольшая степень ионного характера, эти соединения могут рассматриваться все же как типичные примеры преобладающе ионной и ковалентной связи. Однако такие предельные типы встречаются значительно реже, чем случаи, когда связи относятся к промежуточным типам. Грубо говоря, можно считать, что связи в структурах с высокими координационными числами являются существенно ионными, а связи в структурах с малыми координационными числами — преобладающе ковалентными. Так, например, при координационном числе восемь, как в СзС1 или СаРз, число внешних электронов слишком мало для образования такого большого числа ковалентных связей, и более вероятно, что кристалл является преобладающе ионным, чем содержащим небольшое число связей, резонирующих между многими положениями. [c.247]

Алмаз и другие аналогичные атомные кристаллы (см, стр. 242, 248) могут рассматриваться как трехмерные гигантские молекулы. Известны и другие примеры кристаллов, в которых имеются бесконечные группы, соединенные ковалентными связями, но не в трех, а в двух или в одном измерении. Наилучшим примером твердого тела, состоящего из гигантских двумерных молекул, является, вероятно, графит (рис. 69). Каждый слой атомов углерода представляет собой бесконечную последовательность шестиугольников, внутри которых осуществляются ковалентные связи, вероятно к тому же с полной делокализацией я-электронов. В бензоле эта делокализация распространяется на все кольцо, а в графите — на весь бесконечный слой. Между собой слои удерживаются слабыми вандерваальсовыми силами. Поэтому они могут легко скользить относительно друг друга, и это объясняет превосходные смазочные свойства графита. Более того, расстояние между слоями настолько больше расстояния между атомами углерода в одном слое, что между слоями могут размещаться довольно большие атомы или группы [c.250]

В водных растворах молекулы растворенных веществ могут взаимодействовать как между собой, так и с молекулами воды. Эти взаимодействия, исключая образование химических соединений, как правило, связаны с проявлением вандерваальсовых сил притяжения между незаряженными атомами или молекулами. [c.58]

Это не исключает, конечно, возможность того, что возникшие благодаря электронным ударам или облучению ионы инертного газа или возбужденные атомы инертного газа (т. е. атомы, электроны которых отчасти подаяты на более высокие уровни) образуют один с другим или с другими атомами нестабильные короткоживущие многоатомные молекулы или что короткоживущие многоатомные молекулы образуются присоединением нормальных атомов инертного газа к ионизированным атомам других веществ (под действием вандерваальсовых сил ). Такие, образованные инертными газами многоатомные молекулы, например Не , АгНз, обнаружены в действительности спектроскопическим путем. Однако в таких случаях дело идет не о химических соединениях в обычном смысле (ср. стр. 31 и сл.). Продукты присоединения инертных газов характера гидратов газов (гл. 7) также не имеют отношения к изложенному выше. [c.174]

Структура гидратов газов. Гидратами газов называют кристаллические двойные соединения с водой, образованные химически насыщенными и потому находящимися при обычных условиях в газообразном состоянии молекулами — Аг, Кг, Хе, Rn, Hj, H3 I, СО2, N2O, SO2, H2S, I2, Вг2. Речь идет об очень неустойчивых соединениях, существующих благодаря действию вандерваальсовых сил (см. стр. 127). Хотя вандерваальсовы силы сами по себе не способны вызвать агрегацию молекул, в определенных числовых соотношениях, гидраты газов имеют все же определенный стехиометрический состав, который обусловлен пространственными соотношениями в кристаллических решетках гидратов газов. Структура гидратов газов была объяснена главным образом Штакельбергом (1949—1952). В их кристаллических решетках молекулы Н2О располагаются так, что между ними появляются закономерно расположенные пустоты, в которые могут внедряться молекулы других веществ, например Аг или Кг. [c.248]

Вандерваальсовы силы в принципе существуют всегда. Но если одновременно с ними действуют другие валентные силы, то они, как правило, полностью перекрывают вандерваальсовы, которые поэтому обычно не обнаруживаются. Целый ряд водородсодержащих соединений — прежде всего такие, которые имеют водород, связанный с кислородом или азотом,— проявляют особенно сильную склонность к ассоциации, приводящей к тому, что эти соединения ассоциированы в значительной степени не только в жидком состоянии, но также и в растворе в индифферентном растворителе и даже в газовом состоянии. Связь, на которой основано объединение простых молекул этих соединений в ассоциированные молекулы — так называемые сверхмолекулы , обозначается как связь, обусловливаемая водородными мостиками или просто водородная связь. Водородные мостики могут связывать не только одинаковые, но и различные молекулы. На этом основано, например, взаимодействие HjO и NHg, а также, вероятно, связывание воды щавелевой кислотой в гидрат щавелевой кислоты. [c.325]

Вандерваальсовы силы также не приводят к агрегации молекул в определенных числовых соотношениях. Но также и здесь, при определенных пространственных условиях, можно прийти к образованию соединений с постоянным и стехиометрически простым составом, например, вследствие того, что с одной молекулой в непосредственное соприкосновение входит только определенное число других молекул. Если под действием вандерваальсовых сил в решетку внедряются чужие молекулы, то можно определить их число, зная число мест, имеющихся в решетке и пригодных для подобного внедрения. Значение распределения веществ на классы, указанные в табл. 59, особенно в простых случаях, заключается в том, что таким образом ясно выражается зависимость ряда характерных свойств от строения. Но такая зависимость никоим образом не осуществляется для [c.332]

Особенно важный класс соединений, в которых часто сосуществуют различные типы связи, образуют соединения высших порядков. Поскольку при этом речь идет о комплексных соединениях, в тех из них, которые имеют характер электролитов, между составными частями, переходящими в раствор в виде ионов (без распада комплексов), большей частью также и в твердом состоянии существует ионная связь. Но внутри комплекса, т. е. между центральным атомом и его лигандами, могут быть связи совершенно иного рода. Они могут быть обусловлены электровалентными, ковалентными или вандерваальсовыми силами (подробнее см. гл. И). В неводных растворах (например, в жидком аммиаке) комплексные ионы имеют даже зачастую металлический характер (см. стр. 619). [c.333]

В двойных соединениях солей с электронейтральными составными частями, существующих только в виде очень слабых комплексов или в виде соединений, в которых нейтральные молекулы внедрены в кристаллическую решетку, не будучи координированными около определенных центральных атомов, связи этих нейтральных молекул, как правило, осуществляются за счет вандерваальсовых сил. Известнейший пример такого рода соединений — кристаллогидраты. Так как вандерваальсовы силы сами по себе не приводят к соединению стехиометрического состава, кристаллизационная вода (в тех случаях, когда структура кристаллической решетки не обусловлена определенным положением молекул воды) при повышении температуры или понижении давления непрерывно теряется. К этому же типу соединений, т. е. к тину кристаллогидратов принадлежат легко разлагающиеся аммиакаты. Двойные соли, разлагающиеся в водных растворах на составные части, не отличаются резко по типу связи от простых солей. [c.333]

Этим объясняется то, что среди соединений, которые считают обычно валентными, т. е. такими, которые построены гетеро- или гомеополярно, существуют соединения, которые обладают не строго постоянным составом. Это возможно только в том случае, если для строения существенны, помимо электровалентных или ковалентных, еще и другие связи (металлические связи или вандерваальсовы силы). В качестве примера можно указать, что в кубтеском сульфиде одновалентной меди (см. т. II, гл. 8) существует тип связи, который имеет частично металлический характер. [c.333]

Комплексы внедрения и нормальные комплексы. Атомные связи часто приводят к образованию особо прочных комплексных соединений. Не только радикалы, но и нейтральные группы, например NH3, связываются атомными связями с центральным атомом особенно прочно. В отличие от них такие координационные соединения, в которых существуют только ионные связи между сильно полярными молекулами и ионами (без значительной доли гомеополярности), в больпшнстве случаев обладают только свойствами относительно слабых комплексных соединений. В этом характерное различие между координационными или комплексными соединениями с ионным характером связей и со связями атомного типа. Последние, согласно Бильтцу (Biltz), называют комплексами внедрения, так как в случае атомных связей электронные оболочки центрального атома и лигандов взаимно проникают одна в другую. Наличие атомных связей между центральным атомом и его лигандами во многих случаях можно непосредственно доказать магнитными измерениями (см. ниже). Комплексы, в Которых связи электровалентны или обусловлены вандерваальсовыми силами или дипольным взаимодействием, обозначаются в отличие от комплексов внедрения как нормальные комплексы. Комплексами внедрения, вероятно, являются, как правило, такие комплексные соединения, которые имеют характер неэлектролитов (например, [СгС1з(КНз)з]). Помимо различной прочности связей, комплексы внедрения отличаются от нормальных комплексов также и тем, что в них центральный атом имеет почти всегда постоянное координационное число, в то время как в нормальных комплексах координационные числа обычно колеблются и состав этих комплексов зависит от соотношений, в которых брали для их получения составные части. [c.443]

Свойства. Прочностные характеристики М. п. в значительной степени определяются адгезией металла к связующему. Адгезия металлов к синтетическим полимерам уменьшается в ряду никель, сталь, железо, олово, свинец. Адгезия металлов к полимерам м. б. вызвана как физическим, так и химич. взаимодействием между ними (см. Л йгезмя). Напр., в случае наполнения полимеров металлами платиновой группы или золотом решающую роль играют вандерваальсовы силы. Полимеры с ненасыщенными связями способны образовывать с металлами комплексные соединения, а карбоксил со держащие поли- [c.96]

Никитиным было сформулировано правило Если два вещества обладают сходными вандерваальсовыми силами и молекулы их сходны по размерам и форме, то они должны давать с третьим веществом аналогичные молекулярные (клатратные) соединения, обладающие близкой устойчивостью и способностью образовывать друг с другом смешанные кристаллы . [c.363]

Температуры кипения определяются силами притяжения между молекулами, но не прочностью связей в молекуле. В неполярных соединениях существуют лишь очень слабые силы-п ритяжения (известные под названием вандерваальсовых сил). С другой стороны, полярные молекулы состыковываются друг с другом вследствие электростатического притяжения, и, следовательно, чтобы их разделить и образовать газовую фазу, требуется энергия. Поэтому температуры кипения полярных молекул, как правило, выше, чем температуры кипения неполярных молекул сходной молекулярной массы. [c.31]

Связи углерод — углерод и углерод — водород практически неполярны, и, следовательно, единственными силами, цритяги-вающими молекулы углеводородов друг к другу, являются слабые вандерваальсовы силы (разд. 1.11). В результате углеводороды имеют низкие температуры плавления и кипения по сравнению со многими другими соединениями подобной молекулярной массы. В табл. 4.1 приведены температуры плавления и кипения некоторых важных представителей различных типов углеводородов. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология