Другие электростатические взаимодействия

Протолитические, а также и многие другие реакции ионов являются обратимыми процессами. Поэтому при изучении ионных реакций часто приходится иметь дело с определением термодинамически равновесных концентраций тех или иных ионов. В то же время в результате сильных электростатических взаимодействий между ионами уже при малых концентрациях перестают быть применимыми законы для идеальных растворов, в частности, закон действия масс в его простейшей формулировке (хотя электростатические взаимодействия в растворе ослаблены по сравнению с газом, они остаются значительно более сильными, чем взаимодействие между незаряженными частицами). При расчетах равновесных концентраций ионов необходимо, как правило, пользоваться термодинамической константой равновесия, выраженной через активности ионов. [c.32]

Образование водородной связи обязано ничтожно малому размеру положительно поляризованного аюма водорода и его способности глубоко внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентно с ним не связанного) отрицательно поляризованного атома. Вследствие этого при возникновении водородной связи наряду с электростатическим взаимодействием проявляется и донорно-акцепторное взаимодействие. Водородная связь весьма распространена и играет важную роль при ассоциации молекул, в процессах кристаллизации, растворения, образования кристаллогидратов, электролитической диссоциации и других важных физико-химических процессах. Например, в твердом, жидком и даже в газообразном состоянии молекулы фторида водорода НР ассоциированы в зигзагообразные цепочки вида [c.92]

Как и концентрацию, активность выражают в моль/л. Соотношение между активностью а и концентрацией с дается выражением а = = /с, где / — коэффициент активности. Он характеризует отличие свойств растворов сильных электролитов от свойств разбавленных растворов слабых электролитов. В предельно разбавленных растворах (близких к идеальным ) практически отсутствует электростатическое взаимодействие ионов из-за их удаленности друг от друга. В этом случае коэффициент активности близок к единице, т. е. а с. Активность и коэффициент активности определяют на основании экспериментальных данных. [c.182]

С1ЧЛЫ межмолекулярного взаимодействия имеют электрическую природу. На сравнительно больших расстояниях между молекулами, когда их электронные оболочки не перекрываются, проявляется только действие сил притяжения. Еслп молекулы полярны, то сказывается электростатическое взаимодействие их друг с другом, называемое ориентиционным. Оно тем значительнее, чем больше дииольный момент молекул [х. Повыи1ение температуры ослабляет это взаимодействие, так как тепловое движение нарушает взаимную ориентацию молекул. Притяжение полярных молекул быстро уменьшается с расстоянием г между ними. Теории (В. Кеезом, 1912 г.) в простейшем случае для энергии ориентационного взаимодействия дает следующее соотношение [c.136]

Ионная связь — результат электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов, обладающих обособленными друг от друга электронными оболочками ( s+F , Na+ h и т. п.). [c.53]

Расположение противоионов в растворе у поверхности электрода (в ионной обкладке двойного слоя) определяется с одной стороны их беспорядочным тепловым движением и с другой—электростатическим взаимодействием с заряженной поверхностью электрода. Вследствие этого ионная обкладка двойного электрического слоя приобретает размытое (диффузное) строение и может быть условно разделена на две части 1) плотную, образованную ионами, расположенными в непосредственной близости к электроду 2) диффузную, созданную ионами, находящимися на расстояниях от электрода, превышающих ионный радиус (рис. 129). Толщина плотной части около 10" см, диффузной— [c.325]

При сближении реагирующие частицы обычно оказывают взаимное влияние как в начальном, так и в конечном состояниях. Сечения реакций для неадиабатического процесса, а также для туннельного переноса электрона могут быть относительно большими по сравнению с размерами молекулы. Следовательно, в таких случаях, в частности, ири реакции между ионами, когда существенны кулоновские и другие электростатические взаимодействия, взаимодействиями на коротком расстоянии можно пренебречь. [c.96]

Наиболее важный класс глобулярных белков образуют биологические катализаторы, ферменты. Они характеризуются каталитическим механизмом, позволяющим им ускорять достижение конкретной реакцией состояния термодинамического равновесия, а также специфичность к субстрату, благодаря которой они способны делать выбор между потенциальными молекулами субстратов, воздействуя на одни из них и отказываясь воздействовать на другие. Участок поверхности фермента, на котором происходит катализ, называется активным центром. Механизм катализа может осуществляться при помощи заряженных групп, доноров и акцепторов электрона или протона, а также при помощи атомов металла в активном центре фермента. Избирательность ферментов обусловливается формой их поверхности и характером взаимодействия с субстратом, например водородной связью, электростатическим взаимодействием или гидрофобным притяжением. Фермент и его субстрат соответствуют друг другу по форме и размеру, как ключ и замок. [c.339]

В отличие от Эйзенмана Линг в своей теории учитывает не только кулоновские силы, но и целый ряд других электростатических взаимодействий между ионом и индуцированным диполем, между двумя индуцированными диполями, дисперсионное лондоновское взаимодействие. [c.143]

Расположение противоионов в растворе у поверхности электрода (в ионной обкладке двойного слоя) определяется с одной стороны их тепловым движением и с другой — электростатическим взаимодействием с заряженной поверхностью электрода. Вследствие этого ионная обкладка двойного электрического слоя приобретает размытое (диффузное) строение и может быть условно разделена на две части 1) плотную, образованную ионами, расположенными в непосредственной близости к электроду 2) диффузную, созданную ионами, находящимися на расстояниях от электрода, превышающих ионный радиус (рис. 140). Толщина плотной части около 10 см, диффузной — 10 —10 см. Распределение потенциала в плотной и диффузной частях двойного слоя представлено на рис. 141, а. Величина г1)1-потенциала имеет большое значение для выяснения механизма электрохимических реакций и может быть определена как среднее значение потенциала в растворе на расстоянии одного ионного радиуса от поверхности электрода. [c.324]

Электростатическое взаимодействие жестких диполей, ориентирующихся друг к другу противоположными зарядами (ориентационный эффект). Проявляется оно прежде всего у молекул с большим дипольным моментом (полярные молекулы), имеющих несимметричное строение. [c.11]

Сравнивая различные растворители, можно видеть, что такой эффект ] первом приближении будет обратно пропорциональным сжимаемости растворителя. Это достаточно хорошо согласуется с опытами автора и других исследователей. Оказывается, что электростатическое взаимодействие молекул растворителя вызывает принципиальное различие между ионными и неионными реакциями . Для последнего класса реакции изменение объема можно обычно отнести только за счет растворенного вещества. [c.442]

Чтобы применять метод переходного состояния к реакциям с участием заряженных или полярных частиц, необходимо знать зависимость коэффициентов активности этих частиц от условий эксперимента. Электростатические взаимодействия проявляются на большом расстоянии на заряженные частицы в растворе влияют не только ближайшие соседние частицы, но и ионы и молекулы, находящиеся на довольно значительном расстоянии. Любые изменения удаленных частиц будут влиять на потенциальную энергию ионов и, таким образом, на их коэффициент активности. Для удобства можно разделить эти взаимодействия на два типа взаимодействие ионов с другими ионами в растворе и взаимодействие ионов с нейтральными полярными или неполярными молекулами. [c.446]

Твердые вещества, при растворении которых в воде и других полярных растворителях, образуются электролиты, являются, как правило, кристаллическими телами, имеющими ионные или близкие к ионным решетки. В чисто ионных решетках не существует молекул вещества, и кристалл любой величины можно рассматривать как одну огромную молекулу. Ионы противоположных знаков, составляющие такую решетку, связаны между собой большими электростатическими силами. При переходе ионов Е раствор, энергии электростатического взаимодействия ионов в решетке противопоставляется энергия взаимодействия ионов с дипольными молекулами растворителя, который втягивает ионы решетки в раствор. При этом ионы окружаются молекулами растворителя, образующими вокруг иона сольватную (в частном случае — гидратную) оболочку. Энергия взаимодействия ионов различных знаков, перешедших в раствор и окруженных сольватными оболочками, уменьшается по сравнению с энергией их взаимодействия в решетке (при равных расстояниях г между ионами) обратно пропорционально диэлектрической проницаемости растворителя О в соответствии с законом Кулона [c.391]

А. Н. Фрумкиным, который показал, что, с одной стороны, силы электростатического взаимодействия между электродом и ионами вызывают изменение концентрации реагирующих ионов в зоне реакции, а с другой, — наличие двойного слоя сказывается на величине энергии активации электродного процесса, [c.627]

Электростатическое взаимодействие молекул. Это взаимодействие молекул подразделяют на ориентационное, индукционное и дисперсионное. Наиболее универсально (т. е. проявляется в любых случаях) дисперсионное, так как оно обусловлено взаимодействием молекул друг с другом за счет их мгновенных микродиполей. При сближении молекул ориентация микродиполей перестает быть независимой и их появление и исчезновение в разных молекулах происходит в такт друг другу. Синхронное появление и исчезновение микродиполей разных молекул сопровождается их притяжением. При отсутствии синхронности в появлении и исчезновении микродиполей происходит отталкивание. [c.90]

Современная теория сильных электролитов пользуется понятием активность иона для объяснения многообразия всех факторов, влияющих на свойства растворов сильных электролитов, таких, как гидратация ионов и сила их электростатического взаимодействия, электропроводность, осмотическое давление, понижение давления пара и температуры кристаллизации, повышение температуры кипения и некоторые другие. [c.105]

Начала количественной теории сильных электролитов, разработанные Дебаем и Хюккелем (1923), имели целью отразить влияние этого электростатического взаимодействия между ионами на различные свойства раствора. Эта теория, учитывающая взаимодействие иона с окружающей его ионной атмосферой, дала возможность установить количественную связь между радиусом этой атмосферы и концентрацией электролита, определить скорость восстановления ионной атмосферы при перемещении иона (время релаксации— см. 168) и решить ряд других вопросов, важных для понимания процессов прохождения тока через раствор. Однако теория построена на ряде упрощающих допущений и до настоящего времени применима лишь к растворам с очень низкой концентрацией. [c.393]

Две различные линии на рис. 15.2 обусловлены разностями изомерных сдвигов двух различных атомов железа в октаэдрических центрах. Изомерный сдвиг—результат электростатического взаимодействия распределения заряда в ядре с электронной плотностью, вероятность существования которой на ядре конечна. Конечную вероятность перекрывания с плотностью ядерного заряда имеют только 5-электроны, поэтому изомерный сдвиг можно рассчитать, рассматривая это взаимодействие. Следует помнить, что р-, и другие электронные плотности могут оказывать влияние на 5-электронную плотность путем экранирования 5-электронной плотности от заряда ядра. Предполагая, что ядро представляет собой однородно заряженную сферу радиуса К, а 5-электронная плотность вокруг ядра постоянна и задается функцией > (0), разность между электростатическим взаимодействием сферически распределенной электронной плотности с точечным ядром и той же самой электронной плотности с ядром радиуса Я выражается как [c.289]

Прп переходе от реакций неполярных молекул к реакциям между ионами или полярными молекулами механизмы элементарных стадий резко меняются. Действительно, силы электростатического взаимодействия имеют другой порядок и в отношепии масштаба расстояний, п в отношении абсолютных значений, поскольку вандерваальсовы сплы уменьшаются с расстоянием по закону 1/Р, тогда как электростатические — по закону 1/Р. [c.33]

При системном анализе процессы измельчения- смешения сыпучих материалов [4] определяются как процессы взаимодействия ансамбля измельчаемых и смешиваемых частиц различного сорта и различных размеров с несущей средой и между собой при наличии внешних воздействий на двух уровнях иерархии. На локальном (микро) уровне действуют внешние поверхностные и массовые силы и силы взаимодействия между несущей фазой и частицами (силы Архимеда, Стокса, Жуковского и Магнуса). При определенных свойствах обрабатываемых веществ и несущей среды возможны дополнительные электромагнитные силы. В результате этого в системе происходит перенос массы, импульса, энергии и заряда. Внешняя механическая энергия или энергия другого вида, превращенная в нее внутри системы, расходуется на работу против сил молекулярного сцепления и электростатического взаимодействия, преодоление сил взаимодействия внутри частицы, на накопление упругих деформаций, переходящих в пластические и во внутреннюю энергию. Частично энергия упругих деформаций создает в системе дефекты, микронапряжения и микротрещины. [c.113]

Притяжение незначительной части противоионов в жидкости и образование ионных пар может возникнуть лишь тогда, когда они вследствие, например, турбулентного перемещивания или другого силового воздействия сближаются между собой на расстояние, при котором электростатическое взаимодействие становится равным или большим кТ. Находящиеся в жидкости ионы и электрически нейтральные дипольные и неполярные молекулы взаимодействуют между собой за счет электростатических и дисперсионных сил. [c.27]

Работа, которую надо затратить для того, чтобы вывести центральный ион из его ионной атмосферы или, наоборот, поместить центральный ион внутрь такой оболочки (при постоянном давлении), равна dFe drii) = iig, т. е. равна изменению свободной энергии Гиббса, обусловленной электростатическим взаимодействием иона i с его оболочкой. Это взаимодействие равно произведению потенциала оболочки г )а. иона i на заряд иона ipa.Zie.-Суммирование по всем ионам г-го типа в растворе привело бы к тому, что взаимодействие каждого иона г-го типа было бы учтено дважды один раз, когда данный ион рассматривается как центральный ион, и другой раз, когда этот же ион расположен на оболочке, образованной вокруг другого центрального иона. [c.448]

Ориентационное взаимодействие возникает между молекулами, обладающими постоянным дипольным моментом. Согласно теории взаимодействия полярных молекул, разработанной Дебаем, Б. В. Ильиным и другими исследователями, при сближении полярных молекул будет проявляться электростатическое взаимодействие между ними, называемое ориентационным эффектом. [c.75]

Расплавы солей обладают ионной проводимостью, поэтому к ним применим закон Фарадея. Расстояния между ионами в расплавах малы, следовательно электростатические взаимодействия ионов очень велики. С другой стороны, ионы в расплавах обладают большой кинетической энергией, поэтому трудно говорить о степени диссоциации расплавов. Можно предполагать полную диссоциацию солей в расплаве. Однако при сравнительно низ-К1Х температурах плотная упаковка ионов препятствует более или менее сиободному их движению. Каждый ион в расплаве занимает (в среднем по времени) место, соответствующее минимальной потенциальной энергии отно-С1тельных соседних ионов положение ионов аналогично положению их в кэисталлической решетке при равновесии. В связи с миграцией энергии каждый ион колеблется около положения равновесия, потенциальная энергия eio при отклонении от равновесного состояния увеличивается. Такое смещение ионов вызывает нарушения структуры расплава, подобные дефектам кри- [c.451]

Электростатическое взаимодействие между нейтральными атомами и молекулами возможно тогда, когда их структура полярна. Молекулы соединений становятся полярными, если электрические заряды в них распределены неравномерно между атомами в одной части преобладают положительные заряды, в другой — отрицательные. Полярность молекул характеризуется дипольным моментом ц, представляющим собой произведение зарядов е на расстояние между ними / [c.7]

Особенности поведения растворов сильных электролитов и их свойства объясняются теорией межионного взаимодействия, которая была развита Дебаем и Гюккелем (1923). Согласно этой теории, противоположно заряженные ионы в растворе притягиваются друг, к другу. Электростатическое взаимодействие ме.жду. ионами стремится создать такое " их расположение в растворе, при котором отрицательные ионы окружают себя атмосферой положительных ионов, и наоборот. В результате некоторой упорядоченности распределения ионов в растворе около любого иона концентрируются ионы противоположного знака. Суммарный заряд сферы, в центре которой находится произвольно выбранный ион, имеет избыточный заряд, противоположный по знаку заряда центрального иона. Тепловое движение постоянно изменяет картину распределения ионов в этой сфере. В нее входят и ее покидают ионы различных знаков, вследствие чего относительное число катионов и анионов в сфере постоянно изменяется. Поскольку радиус ионной атмосферы довольно велик, атмосферы двух соседних ионов пересекаются. В этом случае каждый ион в данный момент входит в состав одной илн нескольких ионных атмосфер других ионов. Исходя из нред-сгавлений о полной диссоциации сильных электролитов следовало ожидать, что коэффициент I для электролита, диссоциирующего на два иона, должен равняться двум не только в разбавленных, но и в достаточно концентрированных растворах. Опыты показали, однако, чго коэффициент / в растворах сильных электролитов, так же как и в растворах слабых,- зависит от концентрации раствора, уменьшаясь с увеличением концентрации. Такая зависи- [c.239]

В основе приведенного объяснения лежит модель Малликена, согласно которой донорно-акцепторную связь квантовохимически можно представить в виде линейной комбинации двух волновых функций одна из них описывает ковалентное, другая - электростатическое взаимодействие Р = аЧ ков + [c.68]

В работе [44 развит новый подход к расчету коэффициентов активности ионов в растворах, основанный на одновременном учете электростатического взаимодействия ионов и их взаимодействия с растворителем, т. е. соЛьватации. Энергетические эффекты, вызываемые электрост1атическим взаимодействием ионов и их сольватацией, рассмотрены независимо друг от друга. Электростатическое взаимодействие ионов учитывают по уравнению второго приближения теории Дебая— Хюккеля влияние сольватации учитывают с помощью электростатической теории сольватации Борна, которая удовлетворяет экспериментальным данным для бесконечно разбавленных растворов в различных растворителях, если в расчетах использовать рентгенографические гидрат-ные радиусы ионов [45]. [c.64]

Хотя уравнение (43) было получено в предполои опии, что полярны аффект возникает только вследствие электростатического взаимодействия между фиксированными зарядами в мономере и в радикале, поэтому оно может быть подвергнуто критике [155], значения же Q п е являются относительными, а не абсолютными, эта зависимость все жо хорошо согласуется с имеющимися в настоящее время данными и, как и всякое другое уравнение, является основанием для определения отношения реакционных способностей мономеров для тех пар мономеров, для которых пока еще нет данных. Этот метод был распространен также с удо- [c.153]

Полярная структура молекул оказывает влмяние на многие свойства. Так, в частности, наличие диполя у молекулы приводит -к тому, что определенные взаимные расположения одной молекулы относительно другой являются более устойчивыми по сравнению с остальными, чего не наблюдается у неполярных молекул. Когда положительно заряженный конец одной молекулы находится вблизи отрицательно заряженного конца другой молекулы, взаимное притяжение молекул усиливается в результате электростатического взаимодействия. Между молекулами устанавливается междиполь-ная связь. Взаимодействия, обусловливаемые таким расположением, оказываются достаточно интенсивными, чтобы в случае сильно полярных веществ привести к установлению взаимной связи между молекулами, т. е. привести к объединению (ассоциации) их в своего рода комплексы. [c.81]

Лейдлер [291 пытался объяснить отрицательное значение АУ АУ = = —6 см /молъ в Н2О) в этом случае тем, что увеличение заряда в оболочке активированного комплекса вызывает большие электростатические взаимодействия. Автору кажется, что это предположение противоречит наблюдаемому факту, так как в этом случае Д7= оказывается по абсолютной величине слишком малой. Так как 0Н является одним из самых маленьких ионов 7(С1 ) — У(ОН ) = 23 см (результат большого электростатического взаимодействия) следует учитывать множество других эффектов. Один из них — уменьшение размеров благодаря образованию связи — уже обсуждался ранее. Второй эффект — увеличение электростатического взаимодействия активированного комплекса благодаря тому, что заряд его равен 2, и третий — компенсирующее влияние большого эффективного радиуса активированного комплекса. Простая теория электростатического взаимодействия, естественно, пе может описать такое сложное взаимодействие. [c.443]

В отличие от ковалентной связи, ионная связь не обладает направленностью. Это объясняется тем, что электрическое поле иона обладает сферической симметрией, т. е. убывает с расстоянием по одному и тому же закону в любом направлении. Поэтому взап-модействие между ионами осуществляется одинаково независимо от направления. Как уже отмечалось выше (см. рис. 29 на стр. 125), система из двух зарядов, одинаковых по абсолютной величине, но противоположных по знаку, создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это означает, что два разноименных иона, притянувшиеся друг к другу, сохраняют способность электростатически взаимодействовать с другими ионами. В этом состоит еще одно различие между ионным и ковалентным типами связи ион-нал связь не обладает насыщаемостью. Поэтому к данному иону может присоединиться различное число ионов противоположного [c.150]

Для физиков проблема структурных сил привлекательна тем, что эти силы являются, по-видимому, наиболее яркой демонстрацией пространственной дисперсии диэлектрического отклика в водном электролите. Д. Грюен и С. Марчелья [450] впервые показали, что гидратационные силы в фосфолипидных системах могут быть представлены как результат влияния пространственной неоднородности электрических полей на взаимодействие сближающихся фосфолипидных бислоев. В работах [451, 452] непосредственно использовали аппарат нелокальной электростатики для описания природы гидратационных сил. Отметим, что были предложены и другие теории гидратационных сил [453, 454]. Однако подход, основанный на нелокальной электростатике, представляется физически более достоверным, поскольку он позволяет представить эти силы как результат электростатического взаимодействия сближающихся фосфолипидных бислоев. Это, в свою очередь, позволяет независимо исследовать влияние электролита и параметров поверхности на величину гидратационных сил. Опишем кратко развитый нами подход, следуя [438]. [c.163]

Для нейтральных частиц образование комплекса возможно в результате мультипольного электростатического взаимодействия, нри заметном перекрывании их электронных оболочек в области дейстиия обменных сил, либо же при образовании ионной пары, которая стабилизируется переходом электрона с одпой молекулы на другую. [c.138]

Порядок приближения, в котором определяется тот или иной тип дальнодействующих сил, не связан с их важностью или величиной вклада. Так, например, определяемые во втором приближении силы могут быть более существенными по сравнению с силами, которые находятся в первом приближении. Во всяком случае, поскольку вносимое искажение достаточно мало, дальнодействующие силы могут быть скорректированы за счет учета свойств изолированных атомов или молекул. Таким образом, если распределение заряда не является сферически симметричным, то нейтральная молекула характеризуется статическим распределением заряда с ненулевыми мультипольными моментами (дипольным, квадрупольным, октапольным и т. д.). Тогда одна из составляющих дальнодействующих сил между двумя молекулами будет складываться из электростатического взаимодействия между соответствующими ненулевыми моментами. Другими словами, эта часть дальнодействующих сил определяется последовательным учетом диполь-дипольного, диполь-квад-рупольного, квадруполь-квадрупольного и т. д. взаимодействий. При таком типе взаимодействия заряженных оболочек возникают и другие, так называемые индуцированные силы, которые являются силами второго порядка. Например, дипольный момент одной молекулы будет искажать распределение заряда другой молекулы, силовое поле которой может быть описано с по- [c.194]

Конкретизируя картину образования монослоя на поверхности металла, А. С. Ахматов указывает, что положительные ионы и электроны, находящиеся на поверхности металлической решетки, действуют как центры электростатических сил. В таких микрополях противоположных знаков карбоксильные или иные полярные группы испытывают характерные деформации, приводящие к двум типам их конфигурации с позитивной и негативной ориентацией результирующего момента, как показано на рис. 30. При этом головные группы смежных молекул из числа фиксированных на поверхности металлической решетки, как обладающие противоположно направленными электрическими моментами, должны при-тягиватся друг к другу. Этр взаимодействие способствует упрочению первично-мономолекулярного слоя [6]. [c.147]

При адсорбции главную роль ифают ионное и электростатическое взаимодействие носителя и поверхности клеток, поглощение пористой поверхностью, капиллярные явления. Однако сродство того или другого микроорганизма к адсорбенту во многих случа)Гх непредсказуемо. Сам метод технологичск. Суспензия клеток смешивается с носителем, перемешивается несколько часов на качалке, лучше выдержать ее затем при 4°С несколько часов, а затем тщательно отмыть носитель от невключившихся клеток. Положительными качествами метода адсорбции являются следующие относительная дешевизна носителей, отсутствие диффузионных затруднений и токсичного воздействия на микроорганизмы. Преимуществом неорганических адсорбентов, кроме того, можно признать устойчивость к воздействию микроорганизмов, стабильность объема при действии давлений и потока субстрата, высокую плотность. [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология