Отталкивающие силы Межмолекулярное отталкивание

Устойчивость коллоидной системы определяется балансом сил, действующих между отдельными ее частицами. К таким силам относятся силы сцепления и силы отталкивания (препятствующие коагуляции). Силы сцепления имеют ту же природу, что и межмолекулярные силы. Эти силы имеют свойство быстро возрастать при сближении частиц. Силы отталкивания — это, главным образом, электростатические силы. Поскольку частицы дисперсной фазы по своей природе одинаковы, все они могут получить заряд одного и тою же знака и будут отталкиваться, что будет препятствовать их сближению на расстояние действия сил сцепления. [c.32]

Объединение молекул возникает за счет межмолекулярных взаимодействий (ММВ). Межмолекулярные взаимодействия обусловлены электромагнитными полями атомных ядер и электронов молекул. Как показывает опыт, у одних молекул при сближении возникает притяжение друг к другу, у других — сначала отталкивание, а затем притяжение, третьи — постоянно отталкиваются. При дальнейшем сближении молекул во всех случаях резко усиливаются силы отталкивания (см. рис. 4.46). Характер взаимодействия между молекулами при [c.151]

Для структуры адсорбционного слоя весьма существенно взаимодействие между молекулами адсорбата. Если в случае физической адсорбции, осуществленной межмолекулярными силами (см. раздел IX.III), оно сводится к латеральной когезии —притяжению, то для хемосорбции характерно отталкивание. Оно обусловлено, во-первых, локализацией хемосорбции на определенных поверхностных центрах ( время жизни велико при больщих Е), приводящей к отталкиванию электронных оболочек соседних молекул, если их диаметр больше расстояния между центрами. Во-вторых, большие энергии вызывают поляризацию молекул адсорбата, и индуцированные диполи, ориентированные параллельно, взаимно отталкиваются. Все рассмотренные взаимодействия, создающие комплекс адсорбент — адсорбат, приводят к изменению поверхностного состояния. [c.129]

То, что две молекулы притягиваются друг к другу на больших расстояниях и отталкиваются на малых расстояниях, дослужило основанием разделения межмолекулярного потенциала взаимодействия на два независимых члена, один из которых соответствует притяжению и сравнительно медленно убывает с ростом расстояния между молекулами г, а другой соответствует отталкиванию и более резко меняется с г. Приближение независимости сил притяжения и отталкивания совместно с приближением аддитивности сил (что означает возможность представления потенциала группы молекул N суммой парных потенциалов из N Ы—1)/2 возможных пар) лежит в основе большинства современных теорий межмолекулярного- взаимодействия. [c.25]

На основе рассмотренного выше можно теперь перейти к вопросу о межмолекулярном взаимодействии. Пусть имеются две достаточно близко расположенные друг к другу полярные молекулы. Так как одноименно заряженные концы (полюса) их диполей взаимно отталкиваются, а разноименно заряженные притягиваются, обе молекулы стремятся ориентироваться таким образом, чтобы по соседству оказывались именно разноименные полюса. При подобном их расположении (А, рис. 47) взаимное притяжение разноименных полюсов лишь частично компенсируется взаимным отталкиванием находящихся дальше друг от друга одноименных. В результате между молекулами действуют силы притяжения, обусловленные взаимодействием их постоянных диполей и носящие название ориентационных сил. Благодаря наличию последних обе молекулы сближаются Б, рис. 47) и более или менее прочно стягиваются друг с другом. [c.74]

Аддитивность энергии взаимодействия выполняется абсолютно строго при электростатическом взаимодействии точечных зарядов. Что касается межмолекулярных взаимодействий, равенство (Х.35) является приближением. Показано, что для дисперсионных сил предположение об аддитивности выполняется с хорошей степенью точности. Этого нельзя сказать об индукционной составляющей. Действительно, взаимодействие между какими-либо двумя частицами в данном случае зависит от их электрических моментов, а последние содержат индуцированную часть, определяемую суммарным полем всех частиц системы. Потенциал отталкивания также не является аддитивным. Так, квантовомеханические расчеты показали, что отталкива-тельная энергия трех атомов гелия, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, почти на 20% меньше, чем сумма энергий отталкивания изолированных пар. Имеются и другие основания, как теоретические, так и экспериментальные, считать, что различие между энергией взаимодействия трех частиц и суммой энергий взаимодействия соответствующих изолированных пар не является пренебрежимо малым (эту разницу определяют как энергию трехчастичного взаимодействия). Остается, однако, открытым вопрос о других многочастичных членах в выражении для энергии системы. Успех расчетов (в том числе расчетов для жидкостей и кристаллов), проведенных исходя из аддитивности межмолекулярных сил, позволяет предположить, что результирующая неаддитивность во многих системах совсем мала и что, во всяком случае, допустимо представить энергию системы (пусть даже плотной) в виде суммы некоторых эффективных парных потенциалов, — возможно, несколько отличных от потенциалов взаимодействия изолированных пар и зависящих, вообще говоря, от плотности и температуры системы и г) = и [г, п, Т). Отметим, что почти все выполненные до настоящего времени статистические расчеты для систем, силы притяжения в которых являются ван-дер-ваальсовыми, основаны на допущении об аддитивном характере сил межмолекулярного взаимодействия. [c.284]

Природа межмолекулярных сил, отличных от сил тяготения, была весьма неясной, но в измышлениях не было недостатка. Руджеро Боскович полагал, что молекулы отталкиваются на очень малых расстояниях, притягиваются при несколько больших расстояниях и затем, по мере увеличения расстояния, демонстрируют попеременно отталкивание и притяжение со все уменьшающейся величиной. Его идеи в следующем столетии оказали влияние как на Фарадея, так и на Кельвина, но были слишком сложными, чтобы оказаться непосредственно полезными для тех, кто занимался теорией капиллярности. [c.580]

Скорость К. измеряется числом частиц, слипающихся за единицу времени в единице объема. Она зависит от темп-ры, а также от природы дисперсной системы. Величина, обратная скорости К., служит мерой устойчивости дисперсной системы. Скорость К. находят, считая частицы, видимые с помощью ультрамикроскопа, или же, измеряя светорассеяние, а также и др. методами. Скорость К. определяется соотношением сил пр1гтяжения и отталкивания, действующих можду частицами на близких расстояниях. Силы притяжения можду сближающимися частицами, обусловливающие их слипание, являются результатом межмолекулярных взаимодействий. Силы отталкивания могут возникать при перекрытии и сближении ионных атмосфер двух частиц (влияние электрокиие-тического потенциала) илп их сольватных оболочек. Сопротивление утоньшению и деформации диффузного слоя и сольватной оболочки объясняют возникновением расклинивающего давления , к-рое отталкивает сближающиеся частицы (Б. В. Дерягин, П. А. Ребиндер). [c.304]

Ван-дер-ваальсовы силы действуют между молекулами лишь при их близком расположении, так как их энергия уменьшается пропорционально шестой ( ) степени расстояния между центрами их диполей, в то время как энергия кулоновского взаимодействия обратно пропорциональна первой степени расстояния между центрами ионов. Поэтому при увеличении расстояния между частицами вдвое энергия взаимодействия между ионами уменьшается в 2, а между молекулами — в 64 раза. Кроме того, межмолекулярные силы проявляются только в притяжении, тогда как кулоновские могут быть и притягивающими, и отталкивающими (в зависимости от знаков ионных зарядов). Силы отталкивания появляются между молекулами лишь при их контакте друг с другом, когда начинают отталкиваться электронные оболочки молекул. При этом изменение сил отталкивания в зависимости от расстояния между молекулами имеет тот же характер, что и изменение сил, действующих между противоположно заряженными ионами (см. рис. 30). Расстояние между молекулами порядка 4—7 А соответствует минимальному запасу энергии молекулярной системы, и поэтому такие расстояния являются равновесными. [c.112]

СМЫСЛ параметров <г и во. Общая картйна, характеризующая взаИ модействйе неполярных молекул, представлена на рис. П. 1. При больших удалениях г/го 1 энергия взаимодействия пренебрежимо мала. На более коротких расстояниях молекулы притягивают друг друга и,потенциальная энергия системы уменьшается. При некотором расстоянии г = Го силы притяжения уравновешиваются силами отталкивания и, если г продолжает уменьшаться, потен- 5 циальная энергия начинает резко 8 увеличиваться. Значение а соответ-ствует точке на кривой отталкива-ния, в которой ф(г) = 0. Точный Л о профиль кривой зависит, конечно, от особенностей выражения потен- циала. Считается, что простые молекулы (такие, как Аг, Кг, Хе) имеют сферическую форму и энергия их взаимного притяжения, обратно пропорциональна шестой степени расстояния. Точное выражение для потенциала отталкивания неизвестно. Часто для удобства энергию отталкивания считают обратно пропорциональной двенадцатой степени межмолекулярного расстояния. Такое выражение для энергии называется потенциалом 6-12 Леннарда — Джонса [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология