Эмпирические методы описания межмолекулярных взаимодействий

ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ [c.92]

Теоретические расчеты межмолекулярных взаимодействий пока еще, как правило, имеют значение для качественных выводов об их особенностях. Количественные характеристики в подавляющем большинстве случаев получаются с помощью эксперимента. Экспериментальные данные об энергии межмолекулярного взаимодействия могут быть описаны с помощью эмпирических формул. Некоторые из них будут рассмотрены в этой главе. Почти все они основаны на анализе свойств разреженных газов. Формулы, пригодные для эмпирического описания межмолекулярных взаимодействий в разреженных газах, часто применяют для тех же целей к жидким системам. Здесь порой упускают из виду следующее. Во-первых, в разреженных газах среднее расстояние между молекулами велико, поэтому сравнительно большой вклад во взаимодействие вносят дальнодействующие силы. (Когда молекулы электрически нейтральны, то это в основном дипольные и лондоновские взаимодействия.) В жидкостях же, как мы видели,очень важна роль близкодействующих сил. Во-вторых, энергия реактивного взаимодействия полярных молекул с окружающей средой в газах мала, а в жидкостях велика и может существенно изменять энергию образования связей между молекулами. В этом отношении формулы, основанные на свойствах газов, ведут к недооценке роли дальнодействующих сил. В-третьих, при переходе от жидкой фазы к парам межмолекулярные силы могут испытывать качественные изменения, обусловленные влиянием коллективного взаимодействия большого числа частиц. Так происходит, например, при испарении металлов. В-четвертых, эмпирические формулы представляют собой усредненную эффективную характеристику межмолекулярных сил. Способ усреднения обычно не ясен, но он должен зависеть от метода исследования энергии взаимодействия и влиять на математическую форму эмпирической потенциальной функции Е(Я) и значения фигурирующих в этой функции параметров. [c.92]

Методы, позволяющие связывать макроскопические свойства вещества с межмолекулярными взаимодействиями, применимые для разреженных газов, не всегда пригодны при описании свойств жидкостей. По этим причинам эмпирические формулы, применимые для характеристики межмолекулярных взаимодействий в газах, нельзя безоговорочно применять в ходе исследования жидких систем. [c.92]

Если концентрация растворенного вещества не превышает 0,1 кмоль/м , раствор неэлектролита обычно считают разбавленным. В таких растворах существуют взаимодействия между молекулами растворителя, а также между молекулами растворенного вещества и растворителя, однако первые существенно преобладают и поэтому вторыми можно пренебречь. В концентрированных растворах взаимодействием между молекулами растворенного вещества и растворителем уже нульзя пренебречь. В настоящее время имеющиеся данные о межмолекулярных силах недостаточны для теоретического учета отклонений от идеальности, потому что приходится ограничить описание системы эмпирическими методами. Для этого вводится величина, называемая активностью а, которая заменяет концентрацию С и связана с ней соотношением [c.183]