Молекулы в пространстве

Поскольку нас не интересует положение молекул в пространстве, можно записать общий закон распределения (П1,38) в такой форме [c.104]

При выводе экспоненциального закона Больцмана в виде уравнений (HI, 15), (111,25) или (П1, 16) не учитывалось положение молекул в пространстве и никак не оговаривался характер энергии е, которой может обладать молекула. Поэтому полученные уравнения можно использовать для характеристики распределения общей энергии и любого вида энергии, будь то энергия поступательного или вращательного движения, энергия колебаний и т. д., при том, однако, условии, что суммарная энергия рассматриваемой системы постоянна. Далее, не учитывалась возможность пребывания молекулы на промежуточных энергетических уровнях (между еь ег. . . е,). С другой стороны, никак не оговаривалось взаимное расположение уровней еь еа. .. е,, поэтому, полагая, что они расположены бесконечно близко друг от друга, можем считать найденное распределение непрерывным. В этом параграфе рассмотрено применение закона Больцмана к системам, в которых энергия молекул изменяется непрерывно от нуля до бесконечно большого значения. [c.94]

Подобная расширительная трактовка получает в последние годы все большее распространение. В отношении самого понятия конформации сегодня также победила максимально широкая трактовка, и конформация толкуется как произвольное расположение ядерного остова молекулы в пространстве в данный момент времени. Такой подход, думается, наиболее удобен (особенно ясно это видно в динамической стереохимии), логичен и непротиворечив, и данная интерпретация сохранится, по всей видимости, долгое время. Однако не следует забывать, что при этом определении различные конформации молекулы не могут рассматриваться как изомеры, а переход между произвольными конформациями не является конформационной изомеризацией, аналогичной структурной изомеризации. [c.136]

Предполагается, что атомы связаны в молекуле жестко и такая система может иметь шесть степеней свободы. Три степени свободы определяются тремя координатами поступательного перемещения центра масс молекулы, а три степени свободы связаны с тремя координатами, вокруг которых можно представить вращение молекулы (оси х, у а г). Однако можно указать, что возбуждение вращательного движения молекулы около оси X, на которой располагаются атомы, возможно только при высоких Т. Поэтому для определения конфигурации молекулы в пространстве достаточно двух степеней свободы для вращения молекулы. [c.27]

Трехатомная молекула является, как правило, нелинейной по форме (рис. 4). Тогда для определения конфигурации молекулы в пространстве требуются три координаты вращательного движения молекулы и общее число степеней свободы для [c.28]

Обобщением этих и других свойств молекулы является понятие ее структуры. Структура молекулы складывается из молекулярной и электронной структур. Молекулярная структура включает типы и порядок расположения атомов молекулы в пространстве, длины связей и углы между ними, короче говоря, координаты всех атомов молекулы. Свойства молекулы и ее способность вступать в химическое взаимодействие с другими молекулами [реакционная способность) зависят не только от прочности химических связей в молекуле, но в значительной мере и от ее пространственного строения. Раздел химии, изучающий геометрическую структуру молекул, их пространственное строение, называется стереохимией. [c.97]

Эти данные показывают систематические отклонения опытных величин Су от теплоемкости, рассчитанной по кинетической теории. Следовательно, положение сложных молекул в пространстве и ее состояние нельзя уже описать с помощью шести степеней свободы. [c.28]

В начале каждой траектории предполагается, что молекула находится в равновесной конфигурации. После задания начальных координат атомов молекулы проводятся повороты молекулы вокруг каждой из осей на случайные углы, чтобы начальная ориентация молекулы в пространстве была случайной. Преобразования координат имеют вид поворот вокруг [c.67]

Ориентация полярных молекул в электрическом поле осуществляется тем легче, чем больше их дипольные моменты. Ориентация в направлении поля сводится к преодолению беспорядочного расположения молекул в пространстве, обусловленного их тепловым движением. Поэтому чем выше температура, тем интенсивнее это движение, тем труднее становится ориентация молекул. С повышением температуры ориентационная поляризация всегда уменьшается. [c.52]

Если газ заключен в сосуд объемом 1 л, как показано на рис. 18.1, а, то положение каждой молекулы газа можно определять относительно данного ограниченного объема. После того как газ расширится, нельзя с уверенностью сказать, какая из молекул газа в каждый момент времени находится в исходном объеме, а какая в другом сосуде. Поэтому приходится определять положение каждой молекулы в пространстве вдвое большего объема. Другими словами, поскольку молекулы газа тепе]рь находятся в пространстве вдвое большего объема, их состояние является более хаотичным, чем когда они были заключены в исходном сосуде меньшего объема. [c.175]

Влияние катализаторов на скорость химических реакций в основном заключается в осуществлении процесса, энергия активации которого ниже, чем энергия активации, соответствующая не-катализируемой реакции. Кроме того, катализаторы увеличивают энтропию активации (см. гл. IV), т. е. способствуют ориентации молекул в пространстве, удобной для химического взаимодействия. [c.139]

Для характеристики микросостояния надо знать энергию и положение каждой молекулы в пространстве. [c.80]

Наблюдаемое состояние системы (макроскопическое), характеризующееся определенными термодинамическими параметрами, может существовать при различном положении молекул в пространстве и различных величинах энергии каждой конкретной молекулы, т. е. оно реализуется разными микросостояниями. [c.68]

Таким образом, в отличие от ранее рассмотренных функций состояния и VI Н функция ш неаддитивна — увеличение количества вещества вдвое не приводит к такому же увеличению функции т. Кроме того, вероятность т связана не с термическими характеристиками системы, а с механическими, такими, например, как положение молекул в пространстве и их скорости. [c.31]

Положение жесткой многоатомной молекулы в пространстве определяется тремя углами. Поэтому [c.215]

Таким образом, теория переходного состояния показывает, что малая величина стерического фактора, обусловливающая аномально медленное протекание некоторых реакций, определяется тем, что при образовании переходного состояния происходит замена вращательных степеней свободы колебательными. Вероятность вращательного движения, как это следует из величин функций распределения, больще, чем колебательного. При обычных температурах близка к единице, Р р колеблется в пределах от 10 до 100. Следовательно, стерический фактор в реакциях с участием сложных молекул изменяется от 10 до и определяется не геометрической вероятностью, как это предполагали ранее. В частности, он зависит от вероятности определенного согласования вращательного движения реагирующих молекул. Стерический фактор, таким образом, отражает не статическое положение молекул в пространстве, а динамические процессы. [c.344]

В этом процессе вероятность одновременной встречи трех частиц очень мала, еще более мала вероятность такого расположения молекул в пространстве, которое привело бы к химическому взаимодействию (энтропия активации имеет очень небольшое значение). Молекула воды образуется почти исключительно по стадии (3) взаимодействия ОН и Н2 и в незначительном количестве по стадии (8) и по реакции [c.61]

Все эти явления в органической химии можно рассматривать на различных уровнях теоретических представлений, т. е. с использованием разных моделей. Так, строение органических молекул рассматривают на уровне химического, электронного и пространственного строения, иными словами, взаимного расположения атомов (о чем судят по свойствам и реакционной способности молекул), распределения электронной плотности (с разными способами наглядного представления) и распределения ядер атомов, входящих в молекулу, в пространстве. Каждый из способов имеет свою методику обнаружения (методы химического и физического эксперимента) и методологию (описание, объяснение, выводы). [c.176]

А. М. Бутлеров, обосновывая теорию строения, не затрагивал вопроса о расположении атомов, образующих молекулу, в пространстве, считая постановку его в тот период преждевременной. Однако уже в 1863 г., возражая химикам, утверждавшим, что пространственное строение молекул вообще не познаваемо, Бутлеров с убеждением заявил, что он считает вполне возможным в будущем выяснение и пространственного расположения атомов в молекуле . [c.23]

Деление на Ы производят для поступательной суммы по состояниям газов и жидкостей, так как перестановки молекул в пространстве связаны с нх посту- [c.219]

Все указанные случаи изомерии обычно относят к структурной изомерии. Кроме нее возможна пространственная изомерия, возникающая в результате различного расположения отдельных частей молекулы в пространстве. Так, молекулы соединений с двойной связью имеют плоское строение в месте, где находятся атомы углерода, соединенные этой связью. Связанные с ними метильные группы могут находиться [c.273]

Найдем сначала число молекул dA i,, составляющая скорости которых и вдоль оси X лежит в пределах от и до u + du, независимо от значений других составляющих скоростей, а также от положения молекул в пространстве. Исходя из общего закона распределения в наиболее удобной для данного случая форме [см. уравнение (111,38)], можно, во-первых, сразу же опустить интегрирование по пространственной координате во-вторых, следует учитывать изменение одного лишь импульса Ри, поскольку значення двух других импульсов для нас безразличны. С учетом этих допущений вырансение (И1,38) можно записать так [c.101]

Решим теперь более сложную задачу определим число мо лекул dJV , полная скорость которых лежит в пределах от с до +d . Для этой цели перепишем закон распределения (111,38), опуская, как и раньше, интегрирование по пространственным координатам (поскольку положение молекул в пространстве для нас безразлично), но учитывая изменение уже трех импульсов [c.102]

Если же два углеродных атома связаны между собой двумя единицами валентности, как это постулирует гипотеза двойной связи, то свободное вращение их относительно друг друга становится невозможным, так как оно постоянно вызывало бы разрыв двойной связи, что повлекло бы за собой разъединение обоих атомов углерода. Следовательно, наличие двойной углеродной связи должно обусловливать БПОл е определенное, постоянное расположение молекулы в пространстве, изображенное на рис. 3 (четыре валентности углеродных атомов направлены в углы тетраэдра) [стр. 131] [c.45]

Важно также подчеркнуть, что сольватная оболочка вокруг разнозвенных молекул, особенно макромолекул, скорее всего неоднородна по толщине, структуре, ориентации, составляющих ее молекул в пространстве, по прочности и долговременности связей между ними. Это может служить причиной облегчения ассоциации сольватированных молекул. [c.94]

Иначе говоря, если все молекулы физического объема dx расположить в пространстве скоростей и, и, т, то в элементарной области пространства скоростей ( со = du dv dw будет сосредоточено (nfdx)d(l) молекул, скорости которых заключены в указанных интервалах величина, стоящая в скобке, представляет собой концентрацию молекул в пространстве скоростей. [c.148]

Макросостояние системы, состоящей из многих частиц, однозначно определяется приведенными в предыдущих главах уравнениями термодинамики, в которые входят параметры состояния, поддающиеся непосредственному измерению (например, если речь идет о газе— это объем, давление и температура). Однако, как уже было отмечено, невозможно установить значения этих параметров, зная скорость и координаты молекулы. Координаты молекулы в пространстве и ее скорость (импульс) постоянно меняются. Если было бы возможно в некоторый момент времени зафиксировать эти координаты, то удалось бы установить микросостояние системы. Разумеется, это практически невозможно. Поэтому следует сделать вывод о том, что макросостоя-иие системы реализуется как огромное количество микросостояний, которые отличаются координатами и скоростями движения отдельных молекул. Число микросостояний, соответствующее макросостоянию, называется термодинамической вероятностью W. Очевидно, речь идет о термодинамической вероятности, которая представляет собой большую величину, в отличие от математической вероятности, которая по определению равна отношению числа благоприятных событий ко всему количеству возможных событий и может меняться от О до 1. Однако методы теории вероятности применимы и к термодинамической вероятности. Так, например, общая вероятность некоторого числа независимых отдельных событий, происходящих с вероятностью равна [c.291]

Объяснение. Уменьшение объема смеси спирта с водой объясняется взаимодействием молекул воды и спирта с образованием гидратов, а также взаимоуплотнением их молекул в пространстве. Определенную роль играет и самосжатие воды в гидратных оболочках, возникающих у молекул растворенного вешества. [c.39]

При растворении некоторых веществ имеет место контрактация— сжатие объема системы объем раствора получается несколько меньше суммы объемов растворяемого вещества и растворителя. Так, при смешивании при 293 К 48 объемов воды с 52 объемами спирта вместо 100 объемов смеси получается только 96,3. Это объясняется взаимодействием спирта и воды с образованием гидратов, а также взаимоуплотнением их молекул в пространстве. [c.86]

С целью определения константы спин-спинового взаимодействия строят выражение для энергии взаимодействия электронов с обоими ядрами А и В и выделяют из него члены, содержащие пргазведение спинов двух ядер 1а-1в. Коэффициент перед этим произведением и является константой спин-спинового взаимодействия 1ав- При этом используют те же приемы и приближения, что и при расчете а. В частности, проводят усреднение, учитывающее хаотическое рас- положение молекул в пространстве. [c.126]

Класс регулярных растворов не так широк, как предполагалось первоначально при введении этого понятия, но такие растворы все же встречаются чаще, чем этого можно было ожидать из общих соображений. Дело в том, что изменение энергии взаимодействия частиц при образовании растворов не может не повлиять на способ распределения молекул в пространстве, а это приводит к отклонениям энтропии смешения от значений, характерных для идеальных растворов. Поэтому, казалось бы, регулярные растворы невозможны. Однако это не так. Для вполне ощутимых на опыте значений АНсмфО и достаточно высоких температур опытные данные часто показывают, что д — реальп- [c.103]

При описании свойств вещества методами классической физики необходимо рассматривать множество состояний системы, отличающихся импульсами и координатами отдельных молекул. Их называют микросостояниями. Одному значению термодинамических параметров системы отвечает множество различных микро-состояний. Для операций с подобными множествами удобно использовать понятие о фазовом или Г-пространстве. Если в системе содержится N молекул, каждая из которых состоит из m атомов, то расположение молекул в пространстве определяется 3Nm координатами ядер. В классической механике движение молекул описывается 3Nm компонентами скоростей или импульсов. Совокупность значений 6Nm динамических переменных в каждый момент времени точно определяет микросостояние системы и называется фазой, а соответствующее этим величинам 6jVm-MepHoe пространство, осями которого служат 3Nm импульсов и 3Nm координат, называют фазовым пространством или Г-прострапством. В этом пространстве каждое микросостояние системы в любой момент времени однозначно определяется положением одной точки, а изменение во времени импульсов и координат всех молекул передается некоторой линией, которую называют фазовой траекторией. В молекулярной динамике фазовая траектория описывает последовательную смену микросостояпий системы, ее молекулярную эволюцию. [c.188]

Кинетическая энергия, как известно, пропорциональна квадрату скорости тиУ2. При описании движения молекулы в пространстве ее скорость обычно выражают с помощью Jpex [c.85]

Молекулы и ионы в общем случае обладают поступательной, электронной, колебательной и вращательной энергией (внутренняя энергия ядер здесь не рассматривается). Поступательная энергия — это энергия поступательного движения молекулы в пространстве как единого целого. Электронная энергия — это энергия электронов в атомах, составляющих молекулу или ион. Колебательная энергия — это энергия колебательных движений ядер атомов, составляющггх молекулу или ион, около положений равновесия. Вращательная энергия — это энергия вращательных движений молекулы или иона в пространстве как единого целого. Электронная, колебательная и вращательная энергии измеггяются не непрерывно, а дискретно, квантами, как говорят, квантуется . [c.530]

Допустим, что в жидкой фазе имеются сравнительно обособленные структурные фрагменты, молекулы, содержащие несколько атомных ядер и тесно связанных с ними электронов. Такие жидкости иногда называют многоатомными. Положение молекулы, если она ие имеет сферической симметрии, в общем случае можно определить, задавая координаты центра тяжести молекулы (X, V, 2) и эйлеровы углы, определяющие ориентацию молекулы в пространстве ( , <р, ф). Для осесимметричных молекул достаточно задать углы и ср, определяющие положение оси симметрии. Напомним, что О < < тс О <ср с 2тг О < ф < 2тс. Повторяя те же рассуждения, что и для жидкого аргона мы найдем для несимметричных молекул плотности вероятности рас пределения молекул р(Х, У, 2, , ср, ф) = (87 1/) для осесиммет ричиых р Х, У, I, Л, ф) = Этот результат справедлив для [c.114]