Взаимодействие между ионом и мультиполем

Мультипольные взаимодействия между ионами также имеют определенное значение. Сюда. относятся взаимодействие между ионом и диполем, между двумя диполями ИТ. п., а также взаимодействие между индуцированными мультиполями, происходящее за счет поляризационных и дисперсионных сил. Следует, однако, отметить, что все эти взаимодействия более характерны для молекул, чем для ионов. В последнем случае они имеют меньшее значение, чем прямые электростатические взаимодействия. [c.182]

Электростатические взаимодействия в белках имеют локальный характер. Хотя расчет электростатических взаимодействий есть не что иное как непосредственное применение закона Кулона ко всем парциальным зарядам, он занимает очень много времени из-за большого числа атомов в белке и большого радиуса действия электростатических взаимодействий. Однако расчет можно упростить. Поскольку монополей, т. е. свободных зарядов, в белках нет (солевые мостики — это пары ионов или диполи), все частичные заряды образуют диполи или мультиполи. Взаимодействие между ними уменьшается пропорционально по крайней мере третьей степени расстояния (табл. 3.4). Поэтому реальный радиус влияния электростатических взаимодействий довольно мал и энергетические расчеты можно ограничить взаимодействиями между ближайшими соседями. [c.42]

В химии основное внимание уделяется взаимодействиям между атомами, ионами и молекулами, приводящим к образованию (или разрыву) химических связей. Вместе с тем уже более ста лет изучаются слабые и очень слабые взаимодействия систем с замкнутой оболочкой, между которыми в обычных лабораторных условиях не осуществляются реакции в химическом смысле этого слова. Существование жидкого (а в случае молекулярных кристаллов) и твердого состояния обусловлено наличием сил притяжения между молекулами. Равновесное расстояние между молекулами, образующими ассоциаты в жидкой и твердой фазах, определяется компенсацией сил притяжения и отталкивания. Экспериментально установлено, что силы отталкивания очень быстро ослабевают с увеличением межмолекулярного расстояния (приблизительно обратно пропорционально его двенадцатой степени), тогда как возрастание сил притяжения при уменьшении межмолекулярного расстояния происходит не так быстро (грубо говоря, обратно пропорционально шестой степени расстояния). Это обстоятельство имеет важное значение в то время как силы отталкивания на расстояниях порядка длины химической связи оказываются почти неощутимыми, силы притяжения не могут считаться пренебрежимо малыми вплоть до расстояний 0,4 нм, и поэтому о них говорят как о дально-действующих силах. Среди таких сил важная роль принадлежит дисперсионным силам в разд. 17.2 рассматривается их квантовомеханическое обоснование в рамках простой модели. В данной главе будут выведены выражения, основанные на теории возмущений и пригодные для описания межмолекулярного взаимодействия. Но прежде чем перейти к их выводу, скажем несколько слов о происхождении кулоновских, индукционных и дисперсионных сил. Для кулоновского взаимодействия обе влияющие друг на друга системы могут формально рассматриваться как состоящие из ряда мультиполей. Во втором случае происходит взаимодействие между постоянным и индуцированным мультиполями двух систем. В третьем случае мы имеем дело с взаимодействием между системами, не имеющими постоянных диполей однако и в этих системах в результате флук- [c.482]

Подробное рассмотрение этого круга вопросов выходит за рамки настоящей главы, но следует заметить, что важную роль здесь, вероятно, играет следующее обстоятельство. Когда расстояние между ионизованными фиксированными группами становится достаточно малым, про-тивоион может оказаться в непосредственной близости от двух фиксированных групп одновременно. В этом случае энергия всех видов электростатического взаимодействия (кулоновского, между ионом и индуцированным диполем, между ионом и мультиполем) должна приблизительно удвоиться, тогда как увеличения энергии дегидратации едва ли можно оя идать, Эйзенман [32] качественно предсказал это явление, описав его как эффект наложения полей соседних фиксированных групп. Можно заметить, что вследствие неравномерного распределения поперечных связей в ионите небольшая часть фиксированных групп вполне может участвовать в образовании таких двойников , дая е если средняя удаленность фиксированных групп друг от друга достаточно велика. [c.159]

Как было отмечено выше, в случае адсорбции углеводородов цеолитами, константа Генри Ki становится чувствительной еще и к ее жестким мультиполям или к зарядам на атомах. Вместе с тем константу Генри Ki для адсорбции углеводородов с известной геометрической и электронной структурой на однородных ионных адсорбентах, в частности на цеолитах, можно рассчитать методом аналогичным для адсорбции на ГТС, если для неполярных молекул учесть индукционное притяжение между наведенными в атомах молекулы диполями и электростатическим полем цеолита, а в случае адсорбции молекул, содержащих постоянные мультиполи, учесть еще и электростатическое ориентационное взаимодействие этих мультиполей с электростатическим полем цеолита или, что является более последовательным в рамках атом-атомного притяжения, учесть кулоновское взаимодействие зарядов на атомах молекулы (оцененных квантовохимическими методами) с зарядами на атомах и ионах цеолита (см. гл. 6 и 7). Поэтому значения константы Ki для адсорбции на цеолитах могут служить важным источником информации и об электронной структуре молекул. Было получено значительное расхождение между экспериментальными и вычисленными значениями Ki для адсорбции циклопропана на цеолите NaX, когда его молекулы рассматривали как неполярные [53]. Это расхождение было приписано квадрупольному моменту циклопропана, который возникает из-за сильного напряжения кольца циклопропана. Рассчитанные значения Ki для циклопропана совпадают с экспериментальными при значении квадрупольного момента молекулы циклопропана Q=4-Ю вэсе. Этот момент несколько больше квадрупольного момента молекулы этилена. [c.147]