Типы межмолекулярных взаимодействий в растворах

Выявление роли различного типа межмолекулярных взаимодействий в образовании структурных элементов в нефтяных системах, в создании положительных и отрицательных отклонений от идеального состояния растворов углеводородов нефти позволяет предположить внутреннюю сущность превращений, происходящих в нефтяных системах в процессах их добычи, транспорта, переработки и хранения, и научно обоснованно осуществить оптимальные условия проведения технологических процессов. [c.91]

Отнесение данного растворителя к индифферентным либо к хи мически активным не может быть априорным — без учета химических (а иногда и физических) характеристик растворенного вещества. Энергетика даже электростатической составляющей различных типов межмолекулярного взаимодействия в растворах, определяемая уравнениями (1—4), (1—8), (1—11) и (1—13), разнится в весьма широких пределах. [c.13]

Нами сделана попытка [7—10] подойти к объяснению влияния дополнительного компонента в подобных системах с учетом одновременного наличия и взаимного наложения по крайней мере двух типов межмолекулярного взаимодействия в растворе, из которых один приводит к повышению растворимости, другой—к ее понижению. [c.172]

Являясь одновременно частным случаем мезоморфных систем и неводных растворов, жидкокристаллические растворы обладают тем не менее ясно выраженной спецификой. Это связано, с одной стороны, со значительно большим разнообразием типов межмолекулярных взаимодействий по сравнению с системами, содержащими только мезогены, благодаря использованию огромного разнообразия немезоморфных соединений в качестве компонентов растворов, а с другой стороны, с сильной структурированностью, необычайной для изотропных неводных растворов. [c.219]

Примером исследования межмолекулярных взаимодействий с помощью метода дипольных моментов может служить описанное выше изучение Н-комплексов, которые образуются в растворах, содержащих основания и соединения с подвижными водородными атомами. В настоящем разделе будут кратко рассмотрены другие типы межмолекулярных взаимодействий, информацию о природе [c.224]

При контакте ионитов с растворами органических соединений сорбция последних может осуществляться в результате образования водородной связи и других типов межмолекулярных взаимодействий (табл. 1.2). Водородная связь образуется при внедрении положительно поляризованного атома водорода, ковалентно связанного с сильно электроотрицательным атомом органического соединения, в электронную оболочку электроотрицательного атома ионогенной группы ионита. В результате образования водородной связи происходит сорбция органических кислот и фенола анионитами, а органических оснований, пиридина и его производных — катионитами [5, 19—23]. По такому же механизму происходит сорбция ионитами ферментов, многих полимерных органических соединений [24, 25]. [c.60]

Это лишний раз говорит о том, что в отношении такого свойства, как сжимаемость, может наблюдаться одинаковое поведение растворов с существенно различными типами межмолекулярных взаимодействий. Что касается избыточной сжимаемости, то сведения о ее температурной зависимости весьма скудны, однако, насколько можно судить по имеющимся данным, в растворах амидов [260] и диоксана [261] наблюдается интересное явление отрицательная Ps по абсолютной величине растет с температурой. [c.151]

Появление студнеобразных систем связано с двумя типами межмолекулярных взаимодействий — сильных и слабых. Если все взаимодействия слабые, то полимер, непрерывно изменяя свое состояние, набухает в растворителе и полностью растворяется. Если все связи очень прочные и их много, то полимер не набухает совсем (или набухает очень мало) и является стеклообразным телом. Наконец, если наряду с множеством слабых непрочных взаимодействий имеется некоторое количество прочных взаимодействий, то полимер набухает, но не растворяется. Образующаяся двухкомпонентная система и является студнем. [c.258]

Вывод выражения для Д5с содержал также предположение, что расположение молекул в решетке раствора совершенно хаотично. Это возможно только в том маловероятном случае, когда все три типа межмолекулярных взаимодействий в растворе— (1,1), (2,2), (1,2) ) —имеют одинаковую энергию. Если энергии взаимодействий различны, то соседнее расположение определенных пар молекул будет более предпочтительным. Вычисление энтропии смешения с учетом влияния предпочти- [c.49]

По характеру межмолекулярных взаимодействий растворы (ограничимся бинарными системами) могут быть отнесены к одному из следующих типов [c.431]

Укажите, какой тип межмолекулярного взаимодействия между частицами растворенного вещества и растворителя имеет наибольшее значение в растворах а) нитрата бария в воде б) фтороводорода в воде в) бензола в тетрахлориде углерода. [c.166]

К группе важнейших типов межмолекулярных взаимодействий, определяющих избирательность ионного обмена, относится взаимодействие ионов и ионита с растворителем. При использовании разбавленных растворов наиболее существенным с этой точки зрения является изменение сольватного взаимодействия, происходящее в фазе ионита, которое проявляется, в частности, в изменении степени набухания ионита в процессе ионного обмена. Один из способов оценки сольватации ионита путем введения давления набухания рассмотрен нами ранее. Подобный подход основан, с одной стороны, на введении гипотетической модели, правомерность использования которой для описания реальных систем может быть подвергнута сомнению, и, с другой стороны, этот под- [c.184]

Таким образом, количественное изучение особенностей спектров системы анилин —гидроперекись в растворе четыреххлористого углерода позволило однозначно установить спектральные признаки отдельных типов межмолекулярных взаимодействий, свойственных этим системам. [c.76]

Природа сил межмолекулярного взаимодействия в растворах углеводородов. Согласно современным представлениям о межмо — лекулярном взаимодействии, в растворах диэлектриков (в частности, в растворах углеводородов) действуют силы Ван-дер-Ваальса (трех типов) и водородные связи. [c.214]

Теория растворов неэлектролитов, теория слабых межмолекулярных взаимодействии, характерных для рассматриваемых далее систем типа углеводород — полярный растворитель, в настоящее время развиты недостаточно и не позволяют предсказывать результат фазовых равновесий, раствО ри- мость углеводородов и селективность растворителей, исходя [c.3]

Растворы можно различать по агрегатному состоянию — твердые, жидкие и даже говорят о газообразных растворах, имея в виду газовые смеси. Последним, точнее идеально-газовым смесям, было уделено некоторое внимание в гл, V в связи с химическим равновесием. О твердых растворах, являющихся предметом изучения, главным образом физики твердого тела и металловедения, будет более подробно упомянуто в следующей главе. В этой же главе будут обсуждаться лишь жидкие растворы — системы, весьма разнообразные по своей природе и характеру межмолекулярного взаимодействия. Так, при растворении серной кислоты в воде наблюдается выделение большого количества теплоты, отмечается образование ряда гидратов определенного состава. Отчасти на основании этих наблюдений Д. И. Менделеев развивал свою химическую теорию растворов. Несомненно, что силы, действующие в упомянутых гидратах серной кислоты, приближаются по св ему характеру к силам химической связи. В качестве другого крайнего случая можно указать на растворы веществ типа аргона и неона (илн других элементов нулевой группы), когда проявляется действие сил только физической природы — относительно слабых сил Ван-дер-Ваальса. [c.262]

На рис. 5.7 представлены ИК спектры одного и того же силикагеля с удельной поверхностью 5 300 м /г до и после модифицирования различными органохлорсиланами. Модифицирование проводилось после предварительной откачки силикагеля при 200°С раствором органохлорсиланов в толуоле в присутствии триэтиламина как донора электронов. В спектре 1 немодифицированного силикагеля видна широкая полоса поглощения в области 3700—3000 см-, обусловленная валентными колебаниями силанольных групп, возмущенных межмолекулярным взаимодействием с молекулами ССЬ и внутримолекулярной ассоциацией (см. лекцию 3). Полосы поглощения в спектрах 2—6 соответствуют оставшимся силанольным и привитым органическим группам. Таким образом, ИК спектры показывают, что модифицирующие группы, привитые по реакциям типа (5.10), прочно удерживаются поверхностью силикагеля. Определению поверхностной Концентрации модифицирующих групп помогает исследование образца с помощью С, Н, Ы-анализатора. Содержание углерода в модифицированном образце можно определить в [c.99]

Если система однородна, т. е. в пределах ее не происходит каких-либо скачкообразных изменений свойств, и в то же время состоит из нескольких различных типов частиц, то она называется раствором. В широком смысле этого слова растворы могут иметь любое агрегатное состояние — газовое, жидкое или твердое. Газы могут смешиваться при не слишком высоких давлениях в любых соотношениях и независимо от их химической природы. Смешение происходит в результате свойственной всем макроскопическим системам тенденции к переходу в более хаотичное состояние. Этот вопрос подробнее рассматривается в следующей главе. Здесь отметим лишь, что так как межмолекулярные взаимодействия в газе невелики, этой тенденции ничто не противодействует, что и приводит к неограниченной смешиваемости газов. Существуют растворы и в твердом состоянии, например многие сплавы металлов, однако возможности их образования ограничены. Как нетрудно понять из предыдущего параграфа, твердый раствор может образоваться лишь, если два сорта молекул атомов или ионов могут заменять друг друга в элементарной ячейке кристалла. В дальнейшем в этом курсе речь будет идти только о жидких [c.120]

Сольватация ионов в растворе определяется силами физической и химической природы, из которых основную роль играют силы межмолекулярного взаимодействия электростатического типа и донорно-акцепторное взаимодействие между ионом и молекулой растворителя. [c.219]

Растворы, образованные сферическими неполярными молекулами (смеси простых жидкостей), интенсивно исследуются различными теоретическими методами, оперирующими потенциалами межмолекулярного взаимодействия. Эти методы упоминались выше. В частности, большое внимание уделяется применению теории возмущений к так называемым конформным растворам, т. е. растворам, где взаимодействия всех типов (1—1, 2—2 и 1—2) описываются потенциалами одинаковой формы (допустим, потенциалом Леннард-Джонса, но с разными значениями ег/ и ац-, I, / = 1. 2). [c.249]

Разделение обычно происходит в колонках, наполненных твердым пористым сорбентом, на который нанесена жидкая стационарная фаза. Проба паров анализируемых компонентов вводится в поток газа-носителя, который нерастворим в стационарной фазе. Во время прохождения анализируемых веществ вдоль неподвижной жидкой фазы между газовой и жидкой фазами многократно устанавливается равновесие, связанное с повторением процесса растворения и испарения. Вещества, лучше растворимые в стационарной фазе, удерживаются ею дольше. Таким образом, процесс разделения обусловлен различием в силах межмолекулярного взаимодействия анализируемых веществ с жидкой фазой. Из различных типов межмолекулярных сил наибольшее значение имеют дисперсионные ориентационные и донорно-акцепторные. Теория газо-хроматографического разделения тесно связана с теорией растворов и в настоящее время еще окончательно не разработана. Динамика поведения вещества, проходящего через колонку, обычно описывается на основе теории тарелок (по аналогии с процессом ректификации) и теории эффективной диффузии. Суть теории тарелок заключается в том, что хроматографическая колонка рассматривается как совокупность ряда последовательных небольших идеальных ступенек-тарелок, содержащих газовую и жидкую фазы. Предполагается, что в начальный момент вещество находится на первой тарелке, причем некоторая его доля q будет в газовой фазе, а доля р — в жидкой. Соотношение между q я р зависит от количества взятого вещества и константы равновесия. Входящий в колонку газ будет вытеснять находящуюся в газовой фазе долю вещества оставляя на предыдущей тарелке долю вещества р. Каждая доля вновь будет распределяться между фазами, но уже в двух [c.288]

В очень разбавленных растворах амфифильные ионы ведут себя как обычные сильные электролиты, но если их концентрация превышает так называемую критическую концентрацию мицеллообразования (ккм), обычно равную 10 —10 моль- Л , то образуются сферические ассоциаты. Принято считать, что движущей силой образования мицелл являются три типа межмолекулярных взаимодействий гидрофобное отталкивание между углеводородными цепями и водным окружением (см. разд. 2.2.7), отталкивание одноименно заряженных ионных групп и вандерваальсово притяжение между алкильными цепями (обычно неразветвленными цепями, содержащими от 8 до 18 атомов углерода). [c.71]

В качестве доноров протонов изучались соединения с группами ОН, ЫН, 5Н и СН. Исследованы самые разнообразные процессы с участием водородных связей — от самоассоциации хлороформа до образования внутри- и межмолекулярных водородных связей амбифункциональными молекулами (например, карбоновыми кислотами, о-аминофенолами). Множество примеров приведено в опубликованных недавно обзорах [270— 272]. В частности, широко изучены химические сдвиги протонов гидроксильных групп, особенно чувствительные к водородным связям. Почти всегда образование водородной связи с участием протона гидроксильной группы сопровождается смещением резонансного сигнала этого протона в слабое поле примерно на 10 млн . Очень сильное смещение химических сдвигов протонов в слабое поле наблюдается в спектрах ЯМР енолов и фенолов с внутримолекулярной водородной связью. В растворах биполярных соединений в протонных растворителях, например в воде, образование водородных связей представляет собой наиболее важный тип межмолекулярных взаимодействий. [c.475]

Для полисахаридов самым распространенным типом межмолекулярного взаимодействия является образование межмолекулярных водородных связей, и в этом случае огромное влияние на свойства полисахаридов оказывает степень упорядоченности их строения. Так, целлюлоза и хитин, обладающие стереорегулярной структурой и линейной конформацией молекул, нерастворимы в воде и лишь слабо набухают в ней, так как энергия межмолекулярного взаимодействия для этих соединений значительно превосходит энергию гидратации. Даже целлодекстрины сравнительно низкого молекулярного веса плохо растворимы в воде, тогда как полисахариды разветвленного строения, не имеющие квазикристал-лической структуры, обычно легко растворяются при молекулярных весах порядка-нескольких миллионов. Ассоциация полисахаридов в растворах также чаще всего обусловлена межмолекулярными водородными связями иногда она происходит во времени и приводит к структурированию и образованию нерастворимых форм, которые выпадают из раствора в осадок. Это явление назьшается ретроградацией растворов. [c.480]

С целью систематического исследования этих вопросов нами предпринято изучение интенсивности изотропного рассеяния света в растворах неэлектролитов с различным типом межмолекулярного взаимодействия, в том числе и растворов кремнийоргапических веществ. [c.109]

Твердые молекулярные соединения очень разнообразны и многочисленны. Но по обилию и сложности форм они не идут ни в какое сравнение с атомными и атомно-молекулярными твердыми соединениями. Это связано с тем, что при отвердевании последних межмолекулярное взаимодействие отступает на задний план, и направление этого процесса всецело определяется действием направленных межатомных связей. Соединение ковалентными связями протяженных структурных единиц, обрывков цепей, сеток, фрагментов каркаса, принимающих самую причудливую форму и любые положения, исключает их плотную укладку вместо кристаллизации обычно идет неупорядоченное структурообразование, в частности, при высокой температуре в расплаве — стеклообразование, при низкой температуре в растворе — гелеообразование. Заметим, что плавление и отвердевание стекла или смолы — химический процесс, так же как и образование геля в результате полимеризации или поликонденсации. Ведь и в том, и другом случае разрываются и вновь образуются межатомные химические связи. Для атомных твердых соединений характерно образование различных рядов. Классификацию соединений этого типа мы рассмотрим отдельно (см. гл. XIII). [c.18]

Осуществление анализа фазовых равновесий на строго термодинамической основе возможно двумя методами. Один из них— аналитический — использует дифференциальные уравнения типа уравнения Ван-дер-Ваальса — Сторонкина, а другой — геометрический — дает картину фазовых соотношений с помощью кривых концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала. Оба метода, будучи в принципе абсолютно строгими, не позволяют рассматривать конкретные системы, так как дают только качественную картину фазовых соотношений. Для перехода к численным решениям требуется привлечь модельные представления о характере межмолекулярного взаимодействия в растворах, позволяющие получить конкретную форму выражения термодинамических функций, чтобы определить соотношения между параметрами состояния рассматриваемой системы. [c.326]

Таким образом, в растворах электролитов возникает два типа связей — прочные между частицами в молекулярных структурах и менее прочные между частицами- в межмолекулярных структурах. В растворах неэлектролитов связи между частицами растворенного вещества и молекулами растворителя, так же как и между молекулами растворителя, осуществляются только за счет болёе слабых межмолекулярных взаимодействий. [c.223]

Такое переплетение влияния различных эффектов и факторов на протекание большинства, в том чи"сле простейших по химизму, реакций в полимерах приводит к затруднению их количественного описания. Углубленное количественное описание проведено к настоящему времени на примерах реакций термической деструкции, окисления полимеров, ряда полимераналогичных реакций с учетом эффекта соседних звеньев и формирующейся композиционной неоднородности продуктов (гидролиз, хлорирование и др.), многих межмакромолекулярных реакций и формирования сетчатых структур в полимерах. Чисто химические аспекты изучены значительно больше в реакциях типа полимер — низкомолекулярное вещество по сравнению с реакциями полимер — полимер. При этом следует иметь в виду, что получаемые при количественном описании хи мических реакций полимеров константы их скоростей часто за висят от условий проведения реакций (тип растворителя, темпе ратура и др.), так как эти условия влияют на конформационные надмолекулярные и другие эффекты, которые, как было показано в свою очередь определяют возможность и степень протекания той или иной реакции. Наиболее сложными для количественного описания являются твердое и вязкотекучее состояния полимеров, концентрированные растворы, т. е. состояния, где проявляется межмолекулярное взаимодействие, переходы от полимераналогичных к внутримолекулярным и межмакромолекулярным взаимодействиям, что приводит к получению различных по физическому [c.229]

Иногда определение идеального раствора связывают именно с выполнением для его компонентов закона Рауля. Однако, вообще говоря, не имеет значения, какое из соотношений (V. 53) или (V. 54) принять за исходное, поскольку эти соотношения вытекают одно из другого и дают функции смешения (V.52). Функции смешения при Т, р = onst оказываются одинаковыми для идеального жидкого раствора, идеальной газовой смеси и для смеси идеальных газов. Энергетические изменения при образовании идеального раствора являются нулевыми, изменяются только энтропийные характеристики. Подобное поведение систем взаимодействуюш,их частиц, как уже отмечалось при рассмотрении идеальных смесей реальных газов, возможно лишь в случае совпадения потенциалов взаимодействия пар всех типов (для бинарного раствора 1—2 это пары 1—1, 2—2 и 1—2). Для жидких растворов требование одинаковости потенциалов 11, 2 2 и 12, как условия идеальности смеси, является более жестким, чем для смесей реальных газов, поскольку межмолекулярные взаимодействия с увеличением плотности системы играют все большую роль. [c.240]

Цель книги — показать, как по картине рассеяния рентгеновского излучения, электронов и нейтронов определяется молекулярная структура веществ от простейших по составу до сложных биологических объектов обобщить результаты исследований строения молекул, структуры различных типов индивидуальных жидкостей, металлических расплавов, растворов электролитов и неэлектролитов, жидких кристаллов н аморфных веществ изложить теорию рассеяния рентгеновского излучения иод обычными и малыми углами, дифракции электронов и нейтронов, методику и технику эксперимепта, общие представления о природе химических связей и сил межмолекулярного взаимодействия. В основу книги положены лекционные курсы, читаемые для студентов Киевского ордена Ленина государственного университета имени Т. Г. Шевченко, специализирующихся по молекулярной физике, а также написанное автором учебное пособие Структурный анализ жидкостей (1971). [c.3]

Очевидно, теория растворов неэлектролитов должна быть непосредственно связана с теорией чистых жидкостей и должна Г1редставлять, по существу, обобщение ее на случай жидких систем, образованных частицами разных сортов. Поскольку в растворах требуется учитывать межмолекулярные взаимодействия нескольких типов, задача расчета термодинамических функций на основании молекулярных данных оказывается, вообще говоря, еще более трудной, чем для жидкостей. Однако при исследовании растворов обычно ставится ограниченная задача - определить концентрационные н температурные зависимости термодинамических функций (допустим, найти изменение энтальпии при образовании раствора из чистых компонентов и оценить, как эта величина изменяется при изменении состава и температуры). Рассматриваются, следовательно, разности термодинамических величин для раствора и чистых компонентов при этом по крайней мере один из компонентов — жидкость. Такая постановка задачи, диктуемая опытом, вносит специфику в теоретические методы исследования растворов и во многих отношениях облегчает рассмотрение. Это относится как к строгим методам, так и к модельным. Заметим, что для растворов применение моделей, в частности решеточных, оказывается более оправданным, чем для чистых жидкостей при расчете разностей ошибки в описании раствора и чистых жидкостей в какой-то степени погашаются. [c.396]

Потенциальная энергия межмолекулярных взаимодействий в растворе и чистых жидкостях равна сумме энергий взаимодействия пар ближайпшх соседей. Взаимодействия между ближайшими соседями могут быть трех типов 1—I, 2—2 п 1—2 с энергиями ц, 22 и Ы12 соответственно. Величины Ии не зависят от температуры и объема. [c.414]

Считая раствор скесью мономеров и ассоциатов, взаимодействия между которыми носят чисто ван-дер-ваальсовский характер, мы можем формально исключить сильные взаимодействия из числа рассматриваемых межмолекулярных взаимодействий. Энергетические и энтропийные характеристики образования ассоциатов, связанные с изменением статистических су.мм молекул в процессе ассоциации, неявно учитываются через константу равновесия ироцесса. Эти характеристики определяют равновесные соотношения между количествами ассоциатов разного типа в растворе оценка их необходима для теоретического расчета констант равновесия. Однако в подавляющей части работ не ставится задача теоретического расчета констант равновесия величины констант зводятся в термодлилмические уравнения как параметры и определяются на основании экспериментальных данных. [c.434]

Несомненно, что наиболее распространенным типом ассоциащш является водородная связь. Она возникает в результате взаимодействия между протонодонорной (ХН) и протоноакцепторной молекулами. Обычно донорами и акцепторами считаются электроотрицательные атомы таких групп, как —ОН- -О—, —OH---N—, —NH -О— и NH - N— (или в некоторых случаях л-электроны). Межмолекулярные взаимодействия СН (как в растворах H I3) также иногда рассматриваются как водородная связь. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология