Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Определение межмолекулярных сил

    В жидкости молекулы находятся на небольших расстояниях друг от друга и между ними существуют значительные силы межмолекулярного взаимодействия. Характер теплового движения молекул в жидкости существенно отличается от движения молекул в газе. Молекулы жидкости совершают колебания относительно определенных положений равновесия. По истечении некоторого времени положение равновесия смещается примерно на 10 см. При [c.26]


    К числу новых областей использования методов ДТА, ДСК и ТГА можно отнести [20] исследование структурной стабилизации природных ВМС (полисахаридов) при действии следов воды, определение межмолекулярных водородных связей, изучение переходов гидрогель-гидрозоль, характера релаксации энтальпии при переходе расплавов конструкционных полимеров в стеклообразное состояние, исследование фазовых переходов в смесях полимеров. С помощью дифференциального сканирующего микрокалориметра МС-2, способного анализировать жидкости под давлением, можно изучать термическое поведение водных дисперсий полимеров (латексов) [21]. Установка МС-2 может измерять не только температуру стеклования влажных латексов, но также и степень термообработки (релаксацию энтальпии), которая имеет большое влияние на деформирование частиц латекса и на процессы пленкообразования. [c.402]

    В этой главе детально рассмотрена проблема получения информации о межмолекулярных силах из экспериментальных данных по вириальным коэффициентам (и коэффициенту Джоуля— Томсона). На основании самых общих наблюдений в отношении межмолекулярных сил можно сделать несколько качественных замечаний. Во-первых, тот факт, что газы конденсируются в жидкости, позволяет сделать предположение о существовании сил притяжения между молекулами на больших расстояниях. Во-вторых, очень сильное сопротивление жидкостей сжатию свидетельствует о том, что на небольших расстояниях действуют силы отталкивания, резко изменяющиеся с расстоянием. При условии парной аддитивности сил можно ожидать, что потенциальная энергия взаимодействия между двумя молекулами изменяется таким образом, как показано на фиг. 4.1. [Эта потенциальная энергия может зависеть также от ориентации, если молекулы не являются сферически симметричными, а в некоторых случаях иметь отклонения (на фиг. 4.1 не показаны), которые несущественны для общего рассмотрения.] Квантовая механика дает обширную информацию о форме кривой потенциальной энергии, однако точные расчеты на основании этой информации не всегда возможны. Не рассматривая эту дополнительную информацию, поставим перед собой следующий вопрос возможно ли в принципе однозначное определение межмолекулярной потенциальной энергии, если известна зависимость второго вириального коэффициента от температуры Этот вопрос был рассмотрен Келлером и Зумино [1] (см. также работу Фриша и Хелфанда [2]), которые нашли, что только положительная ветвь и г) определяется однозначно [2а], а отрицательная часть (потенциальная яма) может быть известна лишь частично, т. е. определяется ширина ямы как функция ее глубины. Таким образом, потенциальная яма на фиг. 4.1 может быть произвольно смещена вдоль оси г без изменения В Т), если ее ширина не изменяется при смещении. Поэтому для температур, при которых положительная ветвь ы(г) не дает большого вклада в В Т), значения В Т) будут определяться почти одинаково хорошо [c.168]


    В гл. 4 обсуждается вопрос применения выведенных в этом разделе формул для определения межмолекулярных сил. [c.47]

    Поскольку непосредственное определение межмолекулярных сил из данных по вириальным коэффициентам оказывается невозможным, рассмотрим косвенный метод их определения. Согласно этому методу, на основе модельных представлений о вза- [c.170]

    Обычно при расчетах полярность и поляризуемость молекул определяют в зависимости от диэлектрической проницаемости, молекулярной массы и плотности ПАВ и растворителя. Однако применительно к маслорастворимым ПАВ эти расчеты оказываются недостаточно точными, поскольку такие ПАВ, попадая в малополярную среду, принимают участие в межмолекулярных взаимодействиях между собой и средой, а энергия этого взаи-. модействия может быть весьма значительной. Поэтому для определения дипольного момента предлагают определять относи- [c.202]

    Другими величинами, зависящими только от парных соударений, являются вязкость, коэффициенты диффузии, теплопроводность и т, п. Использование их для определения межмолекулярных взаимодействий подробно обсуждается в монографии [87]. Связь с межмолекулярным потенциалом в этом случае более многоступенчатая, чем в случае В (Т). Так, выражения, даваемые кинетической теорией для вязкости т) и коэффициента диффузии Z)i2, в случае одноатомных газов имеют следующий вид  [c.246]

    Особенно существенным было определение межмолекулярного радиуса атома водорода, невидимого рентгеновскими лучами. Размер этого атома определен анализом расположения атомов в тех структурах, где направление связи С — Н (или О — Н, или N — Н) было несомненным. Длина связи С —Н всюду была принята равной 1,08 А. При этих условиях межмолекулярный радиус атома водорода оказался во всех разобранных случаях равным Ян = 1,17 А + 0,02 А. [c.15]

    Таким образом, подобно адсорбционному потенциалу, капиллярный потенциал характеризует дополнительное энергетическое взаимодействие в пористом теле. Однако если величина соответствует силам межмолекулярного взаимодействия структурных элементов матрицы мембран и компонентов газовой смеси, то капиллярный потенциал отражает влияние межмолекулярного взаимодействия между жидкостью и паром при искривленной поверхности раздела. Роль матрицы мембран сводится к формированию участков поверхности определенной кривизны за счет поровой структуры. [c.52]

    Следующие свойства кристалла при 0° К [143] обычно используются для определения межмолекулярных сил энтальпия сублимации на молекулу ко, расстояние между ближайшими соседями в решетке о, характеристическая температура Дебая бв. Потенциальная энергия решетки Фо связана с энтальпией сублимации и энергией вибраций молекул в решетке Ко при 0° К выражением [c.70]

    Потенциальную возможность определения межмолекулярных сил представляет изучение колебательной релаксации [138, 139, 326]. [c.71]

    Более точная формулировка модели, учитывающая превращение вращательной и поступательной энергии в колебательную, должна базироваться на особенностях реального межмолекулярного потенциала. Оказывается, если учесть анизотропию межмолекулярного потенциала, то существуют определенные предпочтительные конфигурации комплекса сталкивающихся молекул, для которых вероятность колебательного перехода максимальна [98]. При этом колебательная энергия превращается как в поступательную, так и вращательную, причем соответствующие доли определяются конфигурацией комплекса. [c.88]

    При рассмотрении неупорядоченного состояния необходим различный подход к газу и к жидкости. Это различие обусловлено тем, что в газах при не слишком высоком давлении и не слишком низкой температуре молекулы практически не влияют одна на другую. Однако наблюдаемые незначительные отклонения от законов идеальных газов показывают, что и здесь имеются силы межмолекулярного взаимодействия. Правда, использование этих отклонений, сравнительно легко поддающихся теоретической обработке, для определения межмолекулярных сил в органических соединениях невозможно потому, что необходимые для этого измерения проводились очень редко и большей частью неточно. Значительно больше силы межмолекулярного взаимодействия проявляются в ж и д-к о с т и. Но здесь затруднено теоретическое рассмотрение вследствие плотной упаковки молекул силы взаимодействия проявляются настолько сильно, что в той или иной мере возникает известное преимущественное расположение, не поддающееся расчету на основании общих предположений. Однако многие физические свойства как чистых жидкостей, так и растворов позволяют СУДИТЬ о взаимодействии между молекулами, хотя теоретически оно трудно поддается обработке. Эта группа свойств называется когезионными свойствам и, так как они характеризуют силу сцепления молекУЛ в жидкости. К когезионным свойствам относятся как механические, так и термодинамические величины, как-то плотность, поверхностное натяжение, внутреннее трение, теплота испарения. Все эти величины связаны с межмоле-кулярными силами. Однако последние являются лишь выражением индивидуальных особенностей молекул и поэтому определяются строением молекУЛ. Основные особенности структуры, от которых зависят межмолекулярные силы, определяются не только взаимным расположением атомов, как оно дается стереохимией, — имеется еще и другая решающая причина, которую не совсем строго назвали характером (состоянием) связи атомов. Таким образом, межмолекулярные силы дают сведения как о расположении атомов в молекулах, так и о характере связи. Правда, связь между деталями структуры [c.33]


    Теплота испарения индивидуальных веществ расходуется па преодоление межмолекулярных сил, действующих в жидком состоянии, а также на преодоление давления в процессе возникновения паровой фазы. Жидкие углеводородные смеси выкипают в некотором интервале температур, поэтому часть подводимой теплоты расходуется на повышение температуры смеси и точное определение энтальпии испарения становится затруднительным. [c.45]

    Для химмотологии определенный интерес представляет явление адгезии, возникающей при контакте твердых частиц с поверхностью металлов. В самом общем теоретическом аспекте адгезия есть результат межмолекулярного взаимодействия двух соприкасающихся разнородных твердых поверхностей. Она зависит от химической и физической природы этих поверхностей, их размера, а также от свойств среды [214, 215]. В жидкой среде адгезия частиц значительно меньше, чем в воздухе. [c.194]

    По Ван-дер-Ваальсу (1873 г.), в реальных газах, в отличие от идеальных, возникают силы межмолекулярного взаимодействия и молекулы обладают определенным объемом (т. е. не рассматриваются только как материальные точки). Уравнение Ван-дер-Ваальса для 1 моль реального газа  [c.132]

    Модель межмолекулярного потенциала SP [338] использует три заряда, расположенных на атомах водорода и кислорода. Так же как и в модели ST2, между молекулами воды действует потенциал 6-12, центрированный на атомах кислорода. Для определенных параметров модели выполнялась серия пробных расчетов с целью минимизировать отклонение рассчитанных величин от данных экспериментальных измерений. В результате получен дипольный момент, равный 2,27 Д, энергия водородной связи равна 27,6 кДж/моль при равновесном расстоянии 0,276 нм между атомами кислорода в димере воды. [c.120]

    Рассмотренные поверхностные явления обусловлены гидродинамическим воздействием потока на слой. Отрыв единичной частицы или группы частиц от межфазной поверхности в определенном диапазоне скоростей С/ энергетически невыгоден Возникаюш ие силы взаимодействия частиц относительно невелики (разумеется, много меньше межмолекулярных сил в капельной жидкости), поэтому невелико поверхностное давление, относительно высок скоростной коэффициент объемного расширения, заметна сжимаемость псевдоожиженного слоя. При высоких степенях расширения, когда частицы удалены одна от другой, силы взаимодействия (а с ними и эффективное поверхностное натяжение) резко понижены, и упомянутые выше явления вырождаются. [c.480]

    Усиление неньютоновских свойств при повышении температуры наблюдается у ассоциированных жидкостей [38,39]. В нашем случае отмеченный эффект, по-видимому, связан с распадом ассоциатов по мере усиления интенсивности теплового движения. Уменьшение размеров структурных частиц в определенном интервале температур приводит к усилению межмолекулярного взаимодействия, так как увеличивается плотность упаковки частиц и их взаимодействие. Для вторичных асфальтенов, имеющих более крупные агре- [c.22]

    В. И. Г о л ь д а н с к и й. В леторовской гипотезе заготовок речь идет не о связи молекул в заготовки с помощью каких-то сил, а о наличии чисто геометрических конфигурационных заготовок с определенными межмолекулярными расстояниями и ориентациями валентных углов. [c.14]

    Из этих примеров очевидно, что геометрическое подобие молекул, содержащих хлор или бром или иод, достаточно для образования изоморфных кристаллов. Для сохранения взаимного касания молекул друг с другом, обеспечивающего устойчивость кристалла, в этих случаях необходимо лишь незначительное изменение их взаимной ориентации. Тем больший интерес представляет определение межмолекулярных расстояний в неизоморфных кристаллах соединений с подобными молекулами. Мы предполагаем, что явление морфотропного скачка объясняется невозможностью сохранения достаточно высокого [c.237]

    В целом сложные структурные единицы нефтяных остатков находятся в динамическом равновесии со средой и изменение размеров ядер и толщины сольватной оболочки их могу г протекать по различным законам [14]. Главными факторами, определяющими возможность существования их в остатках и, соответственно, геометрические размеры, является наличие в них структурирующихся компонентов и ассоциатов, а также степень теплового воздействия. Нефтяные остатки относятся к свободнодисперсным системам, частицы которых могут независимо друг от друга перемещаться в дисперсной среде под влиянием теплового движения или гравитационньк сил. С изменением температуры в таких дисперсных системах изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Толстая прослойка дисперсионной среды между частицами снижает структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных систем. Утоньшение сольватного слоя на поверхности ассоциатор повышает движущую силу расслоения системы на фа ы. Размеры основных зон структурной единицы при определенных температурах различны за счет того, что часть наиболее полярных компонентов сольватного слоя может переходить в дисперсную фазу (ядро), а часть в дисперсионную среду, находящуюся в молекулярном состоянии. Таким образом, по мере повышения температурь размеры радиуса ядра и толщины сольватного слоя могут проходить через экстремальные значения [14]. Ядро, состоящее из ассоциатов, при достижении максимальных размеров может распадаться на осколки, что ведет к образованию новых частиц дисперсной фазы, вокруг которых формируется сольватный слой и по мере изменения температуры для этих частиц характерны аналогичные стадии изменения размеров ядра и толщины сольватной оболочки. При высоких температурах и большой длительности нагрева внутри ядра может зародиться новая дисперсная фаза — кристаллит, представляющий собой надмолекулярную неябратимую структуру, обычно характерную для карбенов и карбоидов [14]. [c.26]

    Исследования показали, что молекула является амфотер-ным ионом и что она в основном лежит в одной плоскости, за исключением конечного атома азота, который значительно отклоняется от плоскости молекулы. Конечный атом азота окружен атомами кислорода, соединенными с ним водородными связями. Углы между водородными связями — тетраэдрические, в пределах 10° иминоазот также образует водородную связь с атомом кислорода в карбоксиле. Авторы указывают, что водородные связи вполне удовлетворительно объясняют упаковку молекул в кристалле. Полный анализ этого дипептида, несомненно, требует дополнительных количественных данных относительно направляющих свойств водородной связи и их значения для определения межмолекулярных взаимодействий в этих кристаллах. [c.314]

    Нефтяные остатки относятся к структурированным нефтепродуктам и обладают определенной механической прочностью и устойчивостью против расслоения. Увеличение молекулярной массы, связанное с усложнением струтстуры молекул, ведет к увеличению степени объемного наполнения системы и соответственному возрастанию структурномеханической прочности и снижению показателя устойчивости. На эти показатели влияют и физико-химические свойства дисперсионной среды, компонентный состав и, в частности, межмолекулярные взаимодействия. При малых значениях сил взаимодействия (алканы, алкано-циклоалканы с низкой молекулярной массой) показатели прочности и устойчивости изменяются по экстремальным зависимостям. При увеличении сил взаимодействия в дисперсионной среде (арены с высокой молекулярной массой) также происходят экстремальные изменения указанных показателей [14]. [c.30]

    Между отдельными молекулами действуют ван-дер-ваальсовы силы притяжения, уравновешивающиеся взаимным отталкиванием атомов. Это отталкивание как бы ограничивает каждую индивидуальную макромолекулу в пространстве от ей подобных. Все ЭТО приводит к тому, что при расположении макромолекул в пространстве должны соблюдаться определенные межмолекулярные расстояния, которые изменяются не беспорядочно, а закономерно. [c.38]

    Установлено, что при экстракции неполярными экстрагентами при гемпературах вблизи критического состояния растворителей также проявляется избирательная растворимость высокомолекулярных углеводородов масляных фракций. Обусловливается это тем, что с приближением температуры экстракции к критической про — исхо, ит резкое снижение плотности растворителя и соответственное ослабление прочности связей между молекулами растворителя и растворенных в нем углеводородов. В то же время силы дисперсионного взаимодействия между молекулами самих углеводородов при этом практически не изменяются. В результате, при определен — 1ГЫХ гемпературах внутримолекулярные силы углеводородов могут превысить межмолекулярные силы взаимодействия между растворителем и углеводородами и последние выделяются в виде дисперсной фазы. При этом, поскольку энергия дисперсионного взаимодействия является функцией от молекулярной массы молекулы, в первую очередь из раствора выделяются наиболее высокомолекулярные смолисто-асфальтеновые соединения, затем по мере повышения температуры — углеводороды с меньптей молекулярной массой. При температурах, превышающих критическую,из раствора выделяются все растворенные в нем соединения независимо от молекулярной массы и химической структуры углеводородов (рис.6.4). [c.221]

    Изучение природы межмолекулярных сил, способствующих ассоциированию асфальтенов, является предметом многочисленных исследований. Обобщая имеющиеся сведения, можно объяснить стабилизацию надмолекупя1 юй структуры асфальтенов, учитьшая все виды взаимодействия, вносящие определенный вклад в суммарную энергию а) дисперсионное, которое выражается в виде обмена электронами между однотипными неполярными фрагментами и действует на очень близких расстояниях (0,3—0,4 нм) б) ориентационное, которое проявляется в виде переноса зарядов между фрагментами, содержащими диполи или гетероатомы, также относится к близкодействующим силам в) тг-взаимодействие ареновых фрагментов, формирующих блочную структуру г) радикальное взаимодействие между неспаренными электронами парамагнитных молекул д) взаимодействие за счет водородных связей между гетероатомами и водородом соседних атомов составляющих молекул е) взаимодействие функциональных групп, связанных водородными связями. [c.25]

    Коагуляционные структуры обладают определенным комплек-эм механических свойств, обусловленным тонкими прослойками исперсионной среды на участках контактов частиц дисперсной >азы. Сетчатый каркас из дисперсных частиц удерживается за чет межмолекулярных сил, которые невелики. Поэтому прочность оагуляционных структур незначительна. [c.339]

    В результате проведенного выше анализа данных по плотности прочно связанной воды можно сделать вывод, что высокая энергия взаимодействия ее молекул с активными центрами гидрофильной поверхности и, как следствие, друг с другом еще не предопределяет повышенной по сравнению с объемной плотности связанной воды. Поверхность навязывает адсорбционным слоям структуру, зависящую от топографии и природы активных центров, т. е. в определенном смысле оказывает разу-порядочивающее действие на связываемую воду. Конечно, подвижность адсорбированных на гидрофильных поверхностях молекул воды, как это следует из анализа изменений энтропии при адсорбции [85] и данных ЯМР (см., например, [86]), намного ниже, чем в жидкой воде. Но приспособление адсорбционного водного слоя к топографии активных центров приводит к нарушению в нем целостности сетки межмолекулярных водородных связей в ИК-спектрах сорбированной воды полосы валентных колебаний слабо нагруженных ОН-групп воды существенно выше, чем в жидкой воде [66]. [c.35]

    Второй частный случай, вытекающий из уравнения (4.1),— это случай, когда изменение энтальпии при образовании раствора имеет небольшую численную величину, т. е. МфО, а изменение энтропии соответствует закономерности (4.2). Уравнение для определения теплоты смешения было выведено Дж, Гильдебрандом иСкэтчардом на основе экспериментальных данных Дж. Ван-Лоара. При выводе уравнения учитывалось, что суммарная потенциальная энергия двух молекул зависит от расстояния между ними, а их межмолекулярное взаимодействие обусловлено исключительно дисперсионными силами. Дж. Гильдебранд считал, что не только размеры молекул обеспечивают аддитивность разноименных молекул в растворе. Для полной аддитивности необходимо дополнительно учитывать мольные объемы разноименных молекул  [c.215]

    Как уже отмечалось, основные соотношения для определения равновесного состояния содержат параметры, которые необходимо определить по экспериментальным данным. К таким данным относятся данные типа Р—У—Т, бинарные равновесные данные некоторые физико-химические параметры. В статической механике получены общие выражения вириальных коэффициентов через функцию потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия (например, Леппарда—Джонса, Стокмейера). На практике эти коэффициенты чаще определяют по Р— —Т для соответствующих газов [20]. [c.102]


Смотреть страницы где упоминается термин Определение межмолекулярных сил: [c.244]    [c.103]    [c.148]    [c.459]    [c.321]    [c.521]    [c.683]    [c.690]    [c.92]    [c.21]    [c.174]    [c.280]    [c.267]    [c.75]    [c.318]    [c.81]    [c.71]    [c.35]   
Смотреть главы в:

Вириальное уравнение состояния -> Определение межмолекулярных сил




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Межмолекулярные



© 2025 chem21.info Реклама на сайте