Роль дипольных взаимодействий

Одним из наиболее важных типов слабых связей между биологически активными молекулами является водородная связь (гл. 2, разд. А.7). Мы уже говорили о том, какова роль диполь-дипольного взаимодействия этого типа для формирования структуры белков, углеводов и нуклеиновых кислот. Рассмотрим теперь значение водородных связей для биологического растворителя — воды. [c.246]

В растворах электролитов важную роль играют взаимодействия ионов с диполями молекул растворителя — ион-дипольные взаимодействия. По энергии они занимают промежуточное положение между сильными ионными взаимодействиями и слабыми диполь-дипольными взаимодействиями. Если молекулы растворителя полярны, т. е. обладают постоянным дипольным моментом, то они ориентируются в поле иона и притягиваются к нему. Электрическое поле вблизи иона характеризуется огромными значениями напряженности поля. Не- [c.110]

При растворении компонентов- нефтяного сырья в растворителях могут в той или иной степени проявляться все составляющие сил межмолекулярного взаимодействия. Очевидно, с повыщением температуры роль ориентационного взаимодействия и водородных связей снижается, роль дисперсионных сил возрастает. По способности растворять углеводороды органические и некоторые неорганические растворители можно разделить на две группы. К первой группе относятся растворители, при обычной температуре смешивающиеся с жидкими компонентами сырья практически во всех отношениях растворимость твердых компонентов в них подчиняется общей теории растворимости твердых веществ в жидких. Такими растворителями являются, например, неполярные соединения — низкомолекуляряые жидкие и сжиженные углеводороды парафинового ряда, а также соединения с очень небольшим дипольным моментом — четыреххлористый углерод, этиловый 5фир, хлороформ и т. д. [c.72]

Первая часть посвящена теории межмолекулярных сил. Теория межмолекулярных взаимодействий в неэлектролитах в течение многих лет выдвигала на первый план дипольные и дисперсионные силы. Недооценивалась роль реактивного взаимодействия полярных молекул, весьма существенная в жидких средах. При описании слабых сил химического типа обычно огра1шчивались некоторыми, наиболее ярко выраженными случаями образования водородной связи. Но водородная связь — лишь одна из бесконечного множества форм слабых химических взаимодействий, сопровождающихся перераспределением электронной плотности. В последние десятилетия изучение этих взаимодействий стало особенно интенсивным. Рассказать о них необходимо потому, что их исследование имеет большое значение для химии и ряда областей физики. [c.6]

Можно также добавить, что и экспериментальные методы изучения роли дипольных взаимодействий не [c.653]

Можно считать, что ширина линий в спектрах исследованных олигомеров определяется главным образом видом и скоростью молекулярного движения. Это подтверждает и явная температурная зависимость ширины отдельных линий, обусловленная возрастающей ролью дипольных взаимодействий при охлаждении образцов. [c.132]

РОЛЬ ДИПОЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ [c.248]

Дисперсионное взаимодействие (эффект Лондона). Существуют молекулы, у которых нет не только дипольного, но и квадрупольного, октупольного и других электрических моментов. Таковы одноатомные молекулы благородных газов. Однако и эти газы при охлаждении под давлением сжижаются и (кроме гелия) отвердевают. Силы, действующие при этом между молекулами, назьшают дисперсионными. Они играют большую роль при взаимодействии молекул всех типов. Б отличие от электростатического (ориентационного) и индукционного дисперсионное взаимодействие нашло объяснение только в рам- [c.133]

В неполярной среде ион отличается значительным дальнодействием по сравнению с полярными жидкостями в отличие от водных растворов, где ион полностью нейтрализуется полярными молекулами, в неполярной среде происходит лишь частичная компенсация его заряда вследствие малого содержания дипольных молекул и, по-вндимому, из-за сложного строения дифильных молекул. Носители тока в неполярных средах могут иметь переменную величину подвижность таких ассоциатов меньше, чем у исходного иона. Возможно, при электрической проводимости большую роль играют именно такие системы с центральным ионом. Электростатическое диполь-дипольное взаимодействие молекул невелико и, по-видимому, не имеет большого значения при образовании молекулярных димеров, где главное место отводится водородным связям. [c.27]

Мы уже указывали, что способность иона металла координировать вокруг себя лиганды, например молекулы воды, можно объяснить возникающим при этом льюисовым кислотно-основным взаимодействием (см. разд. 15.10). При таком подходе основание, т. е. лиганд, можно рассматривать как донор пары электронов. Эти электроны принимает вакантная гибридная орбиталь иона металла, играющего роль акцептора (рис. 23.21). Однако можно предположить, что притяжение между ионом металла и окружающими лигандами обусловлено главным образом электростатическими силами притяжения между положительным зарядом на ионе металла и отрицательными зарядами на лигандах. При наличии ионных лигандов, например I или S N, электростатическое взаимодействие осуществляется между положительным зарядом на металлическом центре и отрицательным зарядом на каждом лиганде. Если же лигандами являются нейтральные молекулы, например HjO или NH3, отрицательные концы этих полярных молекул, где находятся неподеленные электронные пары, оказываются направленными в сторону металлического центра. В этом случае притяжение обусловливается силами ион-дипольного взаимодействия (см. разд. 11.5). Но в любом случае результат одинаков лиганды сильно связываются с металличе- [c.390]

Физическими причинами этого явления могут быть, например, возрастание роли сил отталкивания, изменение ион-дипольных взаимодействий, изменение диэлектрической проницаемости. Однако теоретическим путем учесть влияние этих факторов пока не удалось, и для описания экспериментальных результатов используют зависимость [c.173]

В растворах электролитов важную роль играют взаимодействия ионов с диполями молекул расгворителя — ион-дипольные взаимодействия. По энергии они занимают промежуточное положение между сильными ионными взаимодействиями и слабыми диполь-дипольными взаимодействиями. Если молекулы растворителя полярны, т. е. обладают постоянным моментом диполя, то они ориентируются в поле иона и притягиваются к нему. Электрическое поле вблизи иона характеризуется огромными значениями напряженности поля. Нетрудно подсчитать по (1.20), что на расстоянии 0,2 нм от однозарядного иона напряженность создаваемого им поля [c.121]

Наряду с образованием в гомогенном катализе промежуточных соединений определенную роль также могут играть весьма кратковременные сочетания ионов и молекул, которые обусловлены ионо-дипольным взаимодействием или образованием водородных связей. При таких взаимодействиях должна происходить поляризация молекул реагента и, как следствие этого, изменение их реакционной способности. Так, например, с современной точки зрения кислотой считается вещество, способное отщеплять протон, а основанием — вещество, присоединяющее протон. При кислотно-основном катализе кислота отдает свой протон молекуле субстрата. Это сопровождается внутримолекулярным превращением субстрата, связанным с изменением характера и расположения связей, а затем отщеплением протона от другого участка молекулы и присоединением его [c.97]

Молекулы моносахаридов в растворах сильно сольватированы вследствие диполь-дипольного взаимодействия и межмолекулярных водородных связей с растворителем, что часто ведет к образованию вязких сиропов . Ориентация молекул в вязких растворах затруднена, поэтому образование зародышей кристаллов и, следовательно, весь процесс кристаллизации сильно замедляется или кристаллизация вовсе не идет. Другим затруднением при кристаллизации моносахаридов является их способность к образованию нескольких таутомерных форм. Поскольку примеси препятствуют кристаллизации, вещества, склонные к таутомерным превращениям, обычно кристаллизуются с трудом, так как по отношению к данному таутомеру остальные играют роль примесей. Кроме того, установление таутомерного равновесия ведет к снижению концентрации таутомера, способного кристаллизоваться, что весьма существенно. По-видимому, быстрым установлением таутомерного равновесия можно объяснить, почему сахара часто хорошо кристаллизуются из уксусной кислоты. [c.49]

В химических процессах, протекающих в атмосфере, важную роль играют радикалы НО" и НОО, при рекомбинации которых образуются пероксид и триоксид водорода. В работе [64] рассматривается обратная гомолизу реакция — сближение НО -радикалов с образованием НООН. Расчеты предсказывают, что четыре синглетные ППЭ, коррелирующие с основными состояниями НО -радикалов, сильно взаимодействуют друг с другом, приводя к сложному реакционному пути. На очень больших расстояниях [/-(0—0) > 8 А)] рельеф поверхностей диктуется электростатическим диполь-дипольным взаимодействием. На этих расстояниях радикальная пара ориентируется по типу голова к хвосту Н—О - Н—О, а все четыре ППЭ являются квазивырожденными. [c.182]

Основной компонент энергии ец/г в этом уравнении убывает с квадратом расстояния, т. е. это взаимодействие является да льнодействующим на расстоянии 3 А оно составляет несколько десятков килоджоулей на моль. Поэтому ион-дипольные взаимодействия играют большую роль в растворах электролитов в полярных растворителях воде, аммиаке, спиртах и т. д. Особенно велико оно для ионов с заметной поляризуемостью (Ag , ТГ) и высоким зарядом (Ва , Са , Ьа и т. д.). Во всех этих растворах образуются довольно стабильные продукты взаимодействия иона с несколькими молекулами растворителя — сольваты (в случае воды — гидраты). Они особенно устойчивы у катионов ввиду их меньшего размера. Анионы сольватированы меньше. [c.282]

В этих выражениях /дв, /дц и Удц обозначают обменные интегралы между частицами. Обменные интегралы зависят от расстояния между частицами, убывают по экспоненциальному закону с увеличением расстояния между частицами. Через gp (Р = А, В, В) обозначены эффективные значения фактора расщепления спиновых уровней энергии во внешнем магнитном поле, р - магнетон Бора. Чтобы не усложнять движение спинов, ограничимся учетом только обменного и зеемановского взаимодействия спинов. Вообще говоря, никак нельзя пренебрегать и диполь-дипольным спин-спиновым взаимодействием между парамагнитными частицами. Поэтому позже в этой лекции мы еще вернемся к обсуждению роли в спиновом катализе диполь-дипольного взаимодействия РП с парамагнитной добавкой. [c.62]

Если сомономеры содержат группы, способные к образованию водородных связей, то с изменением состава сополимера будет меняться число групп, участвующих в образовании таких связей. По мимо водородных связей, определяющую роль в изменении спектральных характеристик могут играть и диполь-дипольные взаимодействия. [c.227]

Решающая роль дипольного взаимодействия при образовании межмолекулярной водородной связи и сопутствующей этой связи ассоциации наглядно иллюстрируется с помощью табл. 10. Там, где энергия дипольного взаимодействия велика, всегда наступает ассоциация. И наоборот, если Uop+иднд невелика, то ассоциация, т. е. образование межмолекулярных водородных связей, не наблюдается. Табл. 10 показывает также, что по одному значению дипольного момента нельзя судить о склонности молекул к ассоциации. Например, молекулы пиридина и фенола имеют большие дипольные моменты, но не образуют ассоциированных комплексов вслед-ствии большо величины междинольного расстояния. [c.96]

Еще одна модель наглядно показывает роль дипольных взаимодействий в проявлении аномерного эффекта речь идет о 2-имидазолил-тетрагидропиранах (44). В этих соединениях заметен аномерный эффект — отталкивание одноименных диполей с переходом в аксиальную конформацию (446). В кислой среде происходит протонирование имид-азольного остатка, он приобретает положительный заряд [формула (45) ] и взаимодействие разноименных зарядов благоприятствует преобладанию экваториальной формы (45а) (обратный аномерный эффект). [c.376]

Растворители представляют собой однородные структурированные субстанции. При контакте между молекулами растворителя и растворенного вещества имеют место ион-дипольные взаимодействия. Степень сольватации указывает на количество таких взаимодействий. Взаимодействие тем больше, чем ближе контакт между растворимым веществом и растворителем. Дипольные, дисперсионные и индукционные взаимодействия, а также водородные связи действуют совместно с кулоновскими силами, и все вместе определяют стабильность и свойства ионных пар. Поэтому большое значение имеет природа" как растворенного вещества, так и растворителя. Сольватная оболочка уменьшает подвижность и коэффициенты диффузии как ионов, так и ионных пар. Способность апротонного растворителя к сольватированию не зависит от диэлектрической проницаемости, но в значительной степени определяется его элект-ронодонорными или электроноакцепторными свойствами. Рол [c.17]

Способность молекул воды к реакциям присоединения играет роль при взаимодействии ее со многими веществами. Мы встречались с ней при рассмотрении различных видов связей донорно-акцепторных, ионо-дипольных, межди-польных и здесь при описании водородной связи. Все эти виды взаимодействия связаны между собой, и между типичными формами проявления этих видов связей часто можно встретить промежуточные формы, когда отнесение рассматриваемой связи к тому или. другому из этих видов является по существу условным. [c.83]

Из (49.20) видно, что основная компонента энергии, энергия электростатическая —(e ifs ) спадает пропорционально только второй степени расстояния, т. е. значительна даже на больших расстояниях. Для системы однозарядный ион — молекула воды на расстоянии 3 10 м она больше 40 кДж/моль без учета поляризуемости. Поэтому ион-дипольное взаимодействие играет большую роль в растворах электролитов в полярных растворителях воде, спиртах, аммиаке и т. п. Особенно велико оно для ионов с заметной поляризуемостью (Ag , ТГ) и высоким зарядом (Са , и др.). Во всех этих растворах образуются довольно стабильные продукты взаимодействия иона с несколькими молекулами растворителя — сольваты (гидраты в водных растворах). Они особенно существенны для катионов, поскольку малый радиус катиона, согласно (49.20), способствует стабильности сольвата (гидрата). Анионы, как более крупные частицы, менее сольватирораны. [c.265]

При расчетах дипольных взаимодействий молекул, имеющих постоянные дипольные моменты (рь ра), обычно вычисляют энергию, усредненную по всем ориентациям. Если положить среднее расстояние между молекулами очень малым, то расчет может дать для неусредненных величин значения, зависящие от ориентации, причем различия в энергиях будут достигать энергии теплового движения кТ или даже превышать ее. Это обстоятельство, как заметил М. И. Шахпаронов , вело иногда к переоценке роли дипольных сил. В действительности необходимо учитывать реальные размеры молекулы и те минимальные расстояния, для которых расчет энергии дипольного взаимодействия имеет смысл. В примере, приведенном М. И. Шахпароновым, энергия дипольного взаимодействия между молекулами пиридина равнялась бы 2кТ, если принять за среднее расстояние между молекулами Й, вычисляемое по [c.239]

В случае таутомерных соединений типа (4а) = (46), когда возможно образование внутримолекулярных водородных связей, доминируют эффекты, обусловленные взаимодействиями за счет полярности и поляризуемости молекул растворителя и растворенного вещества, хотя и здесь различия в стабилизации таутомеров водородными связями играют важную роль. Если между постоянными дипольными моментами двух таутомеров имеется существеннная разница и оба таутомера могут образовывать водородные связи с молекулами растворителя,, то определяющую роль будут играть диполь-дипольные взаимодействия растворителя с растворенным веществом [134]. Та- [c.145]

Электростатический вклад в потенциальную энергию представляет собой энергию электростатического взаимодействия молекул с недеформироваиными электронными оболочками. Это взаимодействие может быть описано в рамках классической электростатистики. Оно возникает, если обе взаимодействующие молекулы обладают постоянными электрическими моментами (дипольным, квадрупольным, октупольным). Взаимодействие на больших расстояниях определяется дипольными моментами (диполь-дипольные взаимодействия) . При уменьшении расстояния между молекулами возрастает роль диполь-квадрупольных, квадруполь-квадрупольных и т. д. взаимодействий. Электростатическое взаимодействие на близких расстояниях следует рассчитывать непосредственно по закону Кулона, исходя из распределения зарядов (электронной плотности). [c.118]

Взаимодействие молекул в жидкой и газовой фазах существенно отличается. В жидкой фазе резко уменьшаются сред1гие расстояния между молекулами, на смену парным приходят взаимодействия с одновременным участием многих частиц. В результате энергия межмолекулярного притяжения возрастает. Роль ди-поль-динольных и других ориентационных взаимодействий в растворах может несколько уменьшаться из-за ослабления притяжения противоположно заряженных частиц в среде с диэлектрической проницаемостью, отличной от I. Значительно возрастает роль индукционных взаимодействий, которые проявляются в виде так называемого реактивного ноля. Оно возникает в результате одновременной поляризации окружающих дипольную частицу молекул среды, что приводит в свою очередь к дополнительной поляризации исходной частицы. Энергия реактивных взаимодействий может вносить существенный вклад в энергию системы в целом, особенно в случае сильнополярных компонентов. [c.345]

Ион-дипольные взаимодействия играют большую роль при образовании сольватирова/нных ионов, нацример Ыа(ОНг)т и СЦНгО) (в случае растворов ЫаС1 в Н2О), в растворах ионных соединений в биполярных растворителях. Сольватирован-ные ионы некоторых металлов настолько устойчивы, что их можно рассматривать как вполне определенные ионные соединения, например [Со(ЫНз)б] или Ад(СНзСЫ) 2.. 4. [c.32]

Еще более сильный (по сравнению с рассмотренными моно-ядерными биполярными аналогами без центра симметрии) сольватохромный эффект характерен при переносе электрона от металла к лиганду в центросимметричных биядерных координационных соединениях, не обладающих постоянным дипольным моментом, например в бис(пентакарбонилвольфрам)пиразине (С0)5Ш—пиразин—Ш(СО)5. Этот факт свидетельствует о том, что в растворах таких комплексных соединений большую роль играют взаимодействия между диполем растворите- [c.419]

Расширение ваиентности атома 8 за счет двукратной ионизации 8 -> -> 8 + 2е (Зх Зр -> ЗхЗр + 2 АН = +3160 кДж/моль) требует больше энергии, чем Зй -промотирование. Однако энергия сильно понижается за счет того, что ионизация происходит на ст-связанный атом О, С1 и т. д. Кроме того, энергия окупается за счет образования четырех а-связей и сильной сольватации. Если речь идет не о растворах, то роль сольватации выполняет межмолекулярное диполь-дипольное взаимодействие. [c.53]

При дегидратации молекулы воды остаются на стенках внутри цолостеп структуры цеолита [44]. В природе и структуре цеолитной воды важную роль играют катион-дипольные взаимодействия. [c.423]