Межмолекулярный порядок

В отличие от газов в жидких системах потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия превышает кинетическую энергию поступательного движения молекул. Расстояния между молекулами имеют порядок 10" см. Поэтому движение молекул в жидкости можно рассматривать как движение частиц в потенциальном ящике, или в клетке , размеры которой порядка 10 см. При малой длине свободного пробега и наличии потенциального поля это движение имеет характер колебательного движения, в результате которого молекула сталкивается со своими соседями. Число таких столкновений в секунду порядка 10 , что примерно в 100 раз больше, чем число столкновений молекул в газовой фазе при нормальных условия . [c.592]

Описанная структура полимера ведет себя подобно коагуляционной структуре. Сходство в поведении этих структур заключается в том, что для них характерны химические связи внутри частиц и на порядок меньше межчастичные взаимодействия. С увеличением полярности макромолекул уменьшается их гибкость, а для межмолекулярных взаимодействий становятся характерными все три типа сил Ван-дер-Ваальса. Наличие таких функциональных групп, как 0Н, —СООН, —ЫНг, обусловливает возникновение более прочных водородных связей. С ростом межмолекулярного притяжения полимер превращается в более твердое, менее эластичное и даже хрупкое вещество, теряющее плавкость и растворимость. Полимеры с химическими связями между макромолекулам (пространственные) нерастворимы и неплавки при нагревании. По свойствам они соответствуют конденсационным структурам. [c.391]

Кристаллическое состояние вещества наступает тогда, когда реализуется как ближний, так и дальний порядок во взаимном расположении частиц. Звенья, сегменты макромолекул могут взаимодействовать как внутри-, так и межмолекулярно. Если интенсивность внутримолекулярного взаимодействия выше, чем межмолекулярного, то макромолекулы могут свернуться в более или менее плотную глобулу (случай, характерный для белков). [c.141]

В результате обширного литературного обзора [37, 38, 39 и др.] достоверно установлено, что фазовые переходы во множестве конденсированных углеводородных систем происходят в результате ступенчатого структурирования по принципу иерархии. Низшие структурные элементы являются элементарными ячейками высших. В различных системах обнаружено от 3 до 5 иерархических ступеней. Низшие элементы имеют порядок 10..,20А, высшие достигают десятков микрон и более. Органические молекулы склонны к образованию кристаллов. Для них характерно отсутствие обменного взаимодействия. Наиболее вероятная природа сил межмолекулярного взаимодействия это радикальные взаимодействия, водородная связь, диполь-дипольное и ориентационное взаимодействие. [c.41]

Поэтому молекулы (атомы) газа не удерживаются вместе, а свободно перемещаются в объеме, значительно превышающем объем самих частиц. Силы межмолекулярного взаимодействия проявляются тогда, когда молекулы подходят друг к другу на достаточно близкое расстояние. Слабое межмолекулярное взаимодействие обусловливает малую плотность газа, стремление к безграничному расширению, способность оказывать давление на стенки сосуда, препятствующие этому стремлению. Молекулы газа находятся в беспорядочном хаотическом движении. Поэтому в газе отсутствует какой-либо порядок относительного расположения частиц. [c.164]

С другой стороны, жидкое состояние по ряду важных показателен близко к твердому во-первых, при плавлении объем вещества изменяется незначительно во-вторых, теплота плавления обычно мала по сравнению с теплотой испарения в-третьих, теплоемкость вещества слабо меняется при плавлении в-четвертых, жидкость, как и твердое тело, выдерживает без разрыва большие растягивающие усилия. Различие между жидкостью и твердым телом заключается в их текучести твердое тело сохраняет свою форму, жидкость даже под влиянием небольшого усилия легко меняет свою форму. Эти свойства вытекают из таких особенностей строения жидкости, как сильное межмолекулярное взаимодействие, ближний порядок в распо.тожении молекул и способность молекул сравнительно быстро менять свое положение. [c.87]

Твердый полимер как среда, где протекают разнообразные радикальные реакции, имеет ряд специфических особенностей, из которых наиболее важные следующие 1) сегменты макромолекул вследствие их большей протяженности связаны друг с другом достаточно прочно силами межмолекулярного притяжения, поэтому каждая частица в полимере (молекула, радикал, сегмент макромолекулы) находится в более прочной и медленнее релаксирующей клетке, чем в жидкости 2) в отличие от жидкости, где молекулы диффундируют достаточно быстро (скорость молекулярной диффузии имеет порядок величины 1 см/сут), макромолекулы в твердом полимере практически не диффундируют происходит только диффузия сегментов макромолекул, ограниченная некоторым микрообъемом 3) полимер неоднороден, в нем есть кристаллическая и аморфная фазы аморфная фаза, видимо, также неоднородна — она имеет более плотные и более рыхлые области. [c.289]

Силы межмолекулярного взаимодействия характеризуются, как видно из табл. 9, небольшой энергией, соизмеримой с энергией теплового движения частиц, и примерно на порядок меньшей энергии химической связи. Эти силы отличаются от ковалентных сил отсутствием направленности и насыщаемости, а также тем, что проявляются на значительно больших расстояниях. [c.67]

В отличие от кристаллов, в жидкостях при практически той же средней плотности распределения вещества дальний порядок отсутствует. Есть только ближний порядок, т. е. правильность расположения молекул или атомов в непосредственной близости от данной центральной молекулы, резко нарушающаяся с расстоянием. Такой ближний порядок, как и дальний порядок в кристаллах, может быть количественно изучен с помощью современных методов структурного анализа — по дифракции рентгеновских лучей или электронных пучков с длиной волны, соизмеримой с межмолекулярными расстояниями. [c.171]

Как видно из табл. 1.6, силы межмолекулярного взаимодействия характеризуются небольшой энергией, которая примерно на порядок меньше энергии химической связи. Эти Силы отличаются [c.24]

Также следует иметь в виду, что в области энергий внутримолекулярных и межмолекулярных резких границ нет — энергетические их выражения в пограничных областях могут перекрывать друг друга. Вообще все числовые данные таблицы IV-10 приблизительны и ориентировочно выражают собой лишь порядок величин. [c.103]

Относительно электронного строения графита имеются две основные точки зрения. Согласно одной из них, четвертый валентный электрон каждого атома углерода участвует в формировании связей внутри сетки (повышая их порядок до 1,33), а связь между слоями осуществляется лишь межмолекулярными силами. Согласно другой точке зрения, четвертые валентные электроны атомов углерода образуют слабые металлические связи между слоями (чем и обусловлены черты сходства графита с металлами). Вероятнее всего, наиболее правильно сочетание обеих трактовок с преобладанием первой из них. Так, экспериментально было установлено, что свободные электроны в графите имеются, но эффективное их число сравнительно мало —около 6-10 на 1 сл (т. е. один такой электрон приходится примерно на 18 тыс. атомов углерода). Работа выхода электрона для графита составляет 4,6 эв (что близко к ее обычным значениям для металлов). [c.502]

В дальнейшем для исследования структуры расплава был взят полимер, молекулы которого имеют эллиптическое сечение, что должно препятствовать образованию гексагональной упаковки молекул. С этой целью была выбрана гуттаперча (( ,, = 60 С). На кривых 4л [р(7 ) — —расплава этого полимера выявляется лишь один межмолекулярный максимум на расстоянии 6 А от фиксированной люлекулы. Размытие межмолекулярных максимумов электронной плотности обусловлено произвольной азимутальной ориентацией параллельно уложенных молекул. Поскольку молекулы полимера имеют эллиптическое сечение, то на сфере радиуса могут одновременно находиться начальная молекула и молекулы первого координационного слоя или же пересекать только молекулы первого координационного слоя, но в различных местах. Эго неизбежно приводит к размыванию межмолекулярных максимумов или же вообще к их исчезновению. Следовательно, отсутствие межмолекулярных максимумов функции 4л, [р( ) — —еще не означает хаотичности в расположении молекул. Скорее всего структура такого полимера в расплаве также представляет систему параллельно уложенных участков молекул, но их эллиптичность не позволяет выявить ближний порядок в расположении молекул. [c.224]

Какой порядок имеют значения энергии межмолекулярного взаимодействия [c.134]

Энергия образования водородной связи приблизительно на порядок выше, чем энергия обычного межмолекулярного взаимодействия, но при этом она все еще значительно ниже энергии химической связи. [c.177]

Из этой таблицы отчетливо видно, гго энергия межмолекулярного взаимодействия имеет небольшие величины, на порядок меньшие, чем энергия [c.124]

Так как длина волны ИК-лучей приблизительно в 10 - Ч-10 раз больше, чем размер молекулы, то малая по сравнению с длиной волны область кристалла содержит большое число молекул. Испускание и поглощение такой областью кристалла ИК-лучей определяется изменением дипольного момента этой области, из чего следует, что межмолекулярные колебания в этой области синфазны. Если предположить, что область синфазных колебаний на порядок меньше длины волны, то для известных трех частот межмолекулярных колебаний во льду можно оценить размеры областей, в которых фаза колебаний одинакова. [c.65]

Термин структура жидкости весьма распространен. В отличие от кристаллической структуры твердого тела под структурой жидкости следует понимать статистическую закономерность межмолекулярных расстояний и ориентаций, характерную для любой плотноупакованной системы. Благодаря конечному размеру молекул силам межмолекулярного взаимодействия любой жидкости свойствен ближний порядок в расположении частиц и отсутствие дальнего порядка. Отсутствие дальнего порядка означает, что порядок в одном месте никак не действует на порядок в другом. [c.98]

Наиболее короткими являются времена релаксации, связанные с упругой деформацией в воде. Время релаксации диэлектрической дисперсии приблизительно на порядок больше времени упругой деформации. Процесс диэлектрической дисперсии связан с переориентацией частиц в электрическом поле и требует для своего осуществления освобождения их от водородных связей. С освобождением от связей с ближайшими соседями связан и процесс самодиффузии молекул. По-видимому, эти процессы надо характеризовать другим микроскопическим временем Тг- Это время измеряется в экспериментах по неупругому рассеянию нейтронов. Время Тн о- н- ч-Он" характеризует процесс диссоциации молекулы на ионы и является характеристикой межмолекулярного взаимодействия в воде, обусловленного переходами протонов от молекулы к молекуле. [c.128]

Характерный для жидкости вид функции ф (4), выраженной в виде отношения локальной плотности к средней плотности жидкости, в зависимости от межмолекулярного расстояния представлен на рис. 2.2. Как следует из этого рисунка, на расстоянии до 4—6 межмолекулярных расстояний в жидкостях наблюдается некоторая упорядоченность, выражаюнцаяся во флуктуациях плотности и аналогичная упорядоченности расположения атомов в кристаллической решетке твердого тела. Вместе с тем по рис. 2.2 можно установить, что под влиянием теплового движения ближний порядок, обусловленный межмолекулярными силами, нарушается и на расстояниях больше указанных полностью исчезает. Такая структура [c.29]

Иной характер распределения имеют компаунды на основе дистиллятов, соотношение алканов и аренов в которых превышает единицу. Принципиально важным для выявления механизма компаундирования является то, что последние НДС имеют на порядок меньшее содержание высокомолекулярных парафинов, то есть не обладают кристаллизационной структурой при комнатных температурах. Межмолекулярное взаимодействие между ассоцйатами низкомолекулярных алканов невелико [25], поэтому их структура менее устойчива к воздействию внешних факторов [2, 25-27]. [c.9]

Экспериментальные методы изучения вязкостных свойств систем весьма разнообразны [24, 36]. Как отмечалось выше, межмолекулярные взаимодействия в сложных углеводородных системах, к которым относятся нефтяные, представляют собой слабые ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Нередко это приводит к развитию молекулярной ассоциации. Наиболее характерны в этом отношении нефтяные масла и индивидуальные масляные углеводороды. Они обладают аномально высокой зависимостью вязкости от температуры. Оказывается, что экспериментальные значения вязкости выше расчетных примерно на порядок [24]. Это означает, что углеводородные жидкости сильно ассоциированы. Вязкость их определяется двумя составляющими молекулярной и ассоциативной. И тот, и другой компонент зависят от химического строения молекул жидкости и энергий их межмолекулярного взаимодействия. Сопоставление молекулярной и ассоциативной динамической вязкости для некоторых углеводородов показано в табл. 11 [24, 94]. [c.52]

Если преобладает межмолекулярное взаимодействие, то макромолекулы стремятся ассоциироваться в пучки, пачки полимерных цепей. Известно, что определенный порядок во взаимном расположении соседних частиц, молекул реализуется на расстояниях, соизмеримых с размерами этих частиц. Ближний порядок возникает в результате флуктуаций молекул вещества. В случае глобулизирующихся полимеров ближний порядок опре- [c.141]

На участках 1-7 и 8 - 14 в системе происходят структурные превращения, обусловливающие различие конфигураций элементов пространственной структуры, и соответственно проявление системой принципиально новых физико-механических и физико-химических свойств. Изменяется прочность структурных образований, химический состав, порядок расположения молекул, межмолекулярные силы взаимодействия и т.п. Например, можно предположить, что участок 1-3 включает зону упруго-хрупких (1-2) и упруго-пластичных (2-3) гелей. На участке 3-7 могуг проявляться зоны кинетически неустойчивого состояния золя (4-6) или кинетически устойчивого состояния (6-7). На участке 1 - 7 Moiyr проявляться эффекты плавления (зона 6-7), стеклования (зона 3-4). [c.63]

Как известно, из двух главных структурообразующих факторов (ненаправленные силы межмолекулярного взаимодействия, отличающиеся дальнодействием, и направленные короткодействующие межатомные связи) первый представляет собой кристаллообразующее начало, обусловливающее плотную укладку структурных единиц в симметричные периодические структуры, отвечающие минимуму свободной энергии второй ответствен за строение самих структурных единиц, а для твердых атомных соединений — и за порядок их соединения в структуре соответствующих твердых веществ, например полимеров. Подчеркнем, что речь должна идти именно о порядке сборки структурных единиц, что беспорядочное строение аморфных веществ — не фатальная необходимость, а лишь следствие того, что природа не позаботилась вложить во все процессы отвердевания механизмы, примиряющие конкуренцию различных структурообразующих факторов. Но мы знаем, что существуют и такие процессы, в которых действие различных структурообразующих факторов определенным образом направлено в сторону образования регулярных, хотя часто и непериодических структур. Это процессы биологического синтеза. Известно, что в таких процессах действует программирующее устройство — матрица, по структуре которой строятся сложнейшие полимеры, и притом, как правило, с совершенной воспроизводимостью. [c.158]

Влияние полярности НЖФ на селективность и порядок разделения компонентов обусловлено соотношением вклада сил межмолекулярного взаимодействия сорбата с НЖФ в общую энергию этого вза-кмодействия. Межмолекулярные силы (когезионные силы Бан-дер-Ваальса) имеют электростатическую природу. Они подразделяются на ориентационные, индукционные и дисперсионные. [c.192]

На неполярных адсорбентах из сильно полярных элюентов, например, водно-спиртовых смесей, сильнее адсорбируются молекулы, содержащие неполярные углеводородные цепи, циклы или группы (см. рис. 14.4 и 14.15). В основном эти молекулы удерживаются на неполярной (гидрофобной) поверхности за счет адсорбции их неполярных частей, т. е. за счет неспецифического межмолекулярного взаимодействия с адсорбентом, как это было показано в разделе 16.5 при адсорбции ароматических углеводородов из водных растворов на гидроксилированной поверхности кремнезема. Полярные же группы молекул дозируемого вещества при адсорбции на неполярном адсорбенте из полярного элюента уменьшают удерживание, так как их межмолекулярное взаимодействие с полярными грушпами молекул элюента, влияя на их ориентацию, ослабляет межмолекулярное взаимодействие молекул дозируемого вещества с адсорбентом и облегчает их возвращение в объем элюента. Таким образом, в этом случае удерживание в основном определяется, во-первых, неспецифическим межмолекулярным взаимодействием молекул дозируемого вещества с адсорбентом и, во-вторых, специфическим межмолекулярным взаимодействием этих молекул с элюентом, причем последнее уменьшает удерживание. Этот молекулярный механизм удерживания надо иметь ввиду, так как распространенный в литературе по жидкостной хроматографии термин обращеннофазная хроматография не передает существа дела. Действительно, из лекции 16 следует, что органические вещества, во-первых, удерживаются из водных растворов и на полярном адсорбенте (гидроксилированной поверхности силикагеля) и, во-вторых, порядок выхода органических веществ может быть изменен при изменении состава элюента как на полярном, так и неполярном адсорбентах. [c.307]

Сравнение теплот испарения таких жидкостей, как вода, спирты, карбоновые кислоты и т. п., с теплотами испарения углеводородов ряда метана (табл. 28) показывает, что в первых межмолекулярное взаимодействия значительно более сильное. Высокие теплоты испарения ( 40 к Дж/моль) не могут быть объяснены лишь ван-дер-ваальсовым взаимодействием, энергия которого на порядок меньше. При исследовании свойств таких жидкостей обнаруживается объединение их молекул в димеры, тримеры и более сложные ассоциаты. Карбоновые кислоты димеризованы и в парах. В этих так называемых ассоциированных жидкостях помимо универсального ван-дер-ваальсового взаимодействия между молекулами существует еще специфическое взаимодействие, называемое водородной связью (Н-связью). Особенность такого взаимодействия состоит в том, что атом водорода, входящий в состав одной молекулы (R,A—Н), образует вторую, обычно более слабую связь с атомом В другой молекулы (BR,) в результате чего обе молекулы объединяются в комплекс RjA—H...BR2 через так называемый водородный мостик —А—И...В—, в котором вторая связь изображается пунктиром (рис. 111). Обычно длина водородной связи jRhb> г. Примером комплекса с Н-связью может служить димер муравьиной кислоты [c.267]

Известно, что любая низкомолекулярная жидкость неоднородна по плотности, в ней существуют так называемые флуктуации плотности. Рассеяние света чистыми жидкостями обусловлено именно наличием флуктуаций плотности, как это хорошо известно из курса физики. Флуктуации плотности возникают благодаря наличию значительных по величине сил межмолекулярного взаимодействия. Силы межмолекулярного взаимодействия могут оказаться столь значите. ьными, что даже в неполярных низкомолекулярных жидкостях в отдельных микрообъемах молекулы укладываются упорядоченно. Микрообъемы, в которых этот порядок сохраняется, малы, поэтому и порядок в расположении молекул называется ближним порядком он быстро нарушается и переходит в структуру неупорядоченного расположения молекул. Чем больше микрообъемы, где сохраняется ближний порядок, чем совершеннее укладка [c.96]

Начало рентгенографии жидкостей было положено в 1916 г. П. Дебаем и П. Шер-рером. Они исследовали жидкий бензол с целью определения расстояний между атомами в молекуле. Предполагалось, что в жидкости молекулы, подобно мелким кристалликам порошка, расположены относительно друг друга совершенно хаотически. Поэтому дифракционная картина от жидкого бензола должна обусловливаться рассеянием рентгеновских лучей каждой молекулой в отдельности. По относительному расположению максимумов интенсивности на его рентгенограмме можно судить о строении молекул подобно тому, как по дифракционной картине кристаллического порошка судят о строении кристалла. Опыт показал, что дифракционные максимумы от жидкого бензола появляются в результате наложения внутри- и межмолекулярного рассеяний. Это указывало на то, что взаимное расположение молекул в жидкости не является хаотическим. Дальнейшие исследования рассеяния рентгеновского излучения в спиртах, парафинах, жирных кислотах, проведенные Г. Стюартом и Р. Морроу, В. Кеезомом, Дж. Смедтом, П. Эренфестом и др., привели к заключению, что в жидкости каждая молекула создает вокруг себя определенный порядок в расположении соседних. [c.4]

Учет неспецифическнх взаимодействий может быть полезен при выборе НФ в хроматографии. Так, очевидно, что НФ, состоящие из дипольных молекул, могут быть с успехом использованы для отделения сильнополярных веществ от менее полярных, даже если физические характеристики компонентов смеси близки. Можно также ожидать, что при анализе смеси неполярных веществ на полярной НФ больше будут удерживаться вещества, молекулы которых обладают более высокой поляризуемостью. Для неполярных фаз и неполярных компонентов смеси основу межмолекулярных взаимодействий составляют дисперсионные силы. Эти силы обусловливают разницу в температурах кипения неполярных жидкостей, поэтому температуры кипения или теплоты испарения являются характеристикой этих сил. С этой точки зрения понятно, что на неполярной фазе порядок выхода компоне. ц-ов коррелирует с их Тк. В том случае, когда в молекулах анализиру- [c.345]

Хлорирование и бромирование имеют черты сходства с нитрованием. В определенных условиях, например в уксусной кислоте, хлорирование и бромирование осуществляются через позднее нереходное состояние, близкое к ст-комплексу (см. табл. 13.2), однако, нзменгш условия, можно нарушить соотношение между внутри- и межмолекулярной селективностью. Так, реакция бромирования бромом в нитрометане в присутствии катализатора РеВгз при 25 ""С, подобно некоторым реакциям нитрования, контролируется уже не скоростью химической реакции, а скоростью контактирования реагентов. Тем не менее до сих нор остаются сомнения что же является действующей электрофильной частицей в реакциях галогенирования Активные субстраты хлорируются хлором в уксусной кислоте, где электрофнлом является просто элементарный хлор. Реакция имеет второй кинетический порядок (скорость = Лг[АгН][С12]). На ее скорость не влияют добавки сильных кислот, оснований. Нри добавлении ионов СГ (общий ион) и СНзСОО" в обоих случаях проявляется лишь нормальный солевой эффект. На основании этого можно сделать [c.1089]

Все без исключения обменные процессы, которые мы обсуждали, были внутримолекулярными. В заключительном разделе этой главы мы кратко рассмотрим несколько явлений обмена, межмолекулярных по своей природе. Эти явления включают почти все реакции протонного переноса, подобные той, что уже упоминалась при нашем обсуждении спектра метанола. Во многих случаях основу для интерпретации дает коллапс спиновых мультиплетов. В табл. VIII. 3 представлены результаты нескольких исследований спиртов, аминов и других соединений близкой природы. В отличие от ранее рассмотренных реакций первого порядка все без исключения протекающие в этих системах процессы имеют второй порядок. [c.294]

Установив, что реакция разложения N205 имеет первый порядок, можно сделать определенные выводы о ее механизме. Механизм любой газовой реакции первого порядка должен быть независим от того, с какой частицей сталкивается реагирующая молекула при межмолекулярных столкновениях. Это, парадоксальное на первый взгляд, утверждение становится понятным, если вспомнить, что молекулы газа обладают самыми разнообразными скоростями (см. разд. 9.4), так как в результате столкновений между ними устанавливается определенное распределение молекул по скорости. В каждый момент времени молекула может приобрести в результате столкновений намного большую кинетическую энергию, чем средняя энергия, и этого будет достаточно, чтобы такая молекула стала возбужденной или активированной. В результате очередного столкновения возбужденная молекула может распасться, но может и потерять энергию (деактивироваться) и остаться непрореагировавшей. Скорость распада радиоактивных изотопов также подчиняется уравнению первого порядка, и это показывает, что распад радиоактивного атома происходит совершенно независимо от других атомов. [c.231]