Межмолекулярные взаимодействия диполь-диполь

Полимеры с высоким уровнем межмолекулярного взаимодействия (водородные связи, диполи) удовлетворяют приведенному неравенству уже при значении 200 в случае слабых вторичных сил (дисперсионные силы) — при 500. [c.40]

Полярные свойства молекул компонентов битумов. В жидкой фазе органических веществ обычно существуют межмолекулярные взаимодействия между близкорасположенными частицами. При этом различают неспецифические и специфические взаимодействия. Неспецифические включают дисперсионное взаимодействие, проявляющееся между всеми атомами и мо-леку лами независимо от характера распределения в них зарядов диполь-дипольное, ион — постоянный диполь, ион — индуцированный диполь, ион-ионное и постоянный диполь — индуцированный диполь. Эти электрические взаимодействия проявляются на расстоянии (3 ) 10м и быстро убывают при увеличении расстояния между частицами. Неспецифические взаимодействия не приводят к насыщению, поэтому их проявления обычно не сопровождаются образованием стехиометрических комплексов. [c.785]

Межмолекулярное взаимодействие возможно и между неполярными молекулами. Благодаря непрерывному движению электронов в любом атоме центры положительного и отрицательного зарядов не. .. н возникает диполь. Хотя направление этого диполя быстро. .. во времени, мгновенный диполь одного атома индуцирует диполи в соседних частицах. Взаимодействие между мгновенным и поверхностными диполями называется дисперсионным эффектом. [c.244]

В результате обширного литературного обзора [37, 38, 39 и др.] достоверно установлено, что фазовые переходы во множестве конденсированных углеводородных систем происходят в результате ступенчатого структурирования по принципу иерархии. Низшие структурные элементы являются элементарными ячейками высших. В различных системах обнаружено от 3 до 5 иерархических ступеней. Низшие элементы имеют порядок 10..,20А, высшие достигают десятков микрон и более. Органические молекулы склонны к образованию кристаллов. Для них характерно отсутствие обменного взаимодействия. Наиболее вероятная природа сил межмолекулярного взаимодействия это радикальные взаимодействия, водородная связь, диполь-дипольное и ориентационное взаимодействие. [c.41]

В веществах с молекулярной структурой проявляется межмолекулярное взаимодействие. Силы межмолекулярного взаимодействия, называемые также силами Ван-дер-Ваальса, слабее сил, приводящих к образованию ковалентной связи, ио проявляются они на больших расстояниях, В их основе лежит-электростатическое взаимодействие молекулярных диполей. [c.71]

Выше описана расчетная схема для оценки температуры стеклования Тд линейных полимеров, исходя из химического строения повторяющегося звена. Подход основан на рассмотрении звена как набора ангармонических осцилляторов, образованных межмолекулярными связями различного типа. Величины инкрементов а,- и Ь,-, входящие в расчетную схему, характеризуют энергию как слабого дисперсионного взаимодействия, так и сильного межмолекулярного взаимодействия (диполь-дипольное взаимодействие, водородные связи и т. д.). [c.86]

Молекулярному типу кристаллической решетки галогенуглеводородов, который следует из данных табл 16-1 (это типичные органические диэлектрики), соответствуют слабые межмолекулярные взаимодействия диполь-дипольного и дисперсионного типов [c.431]

В табл. 2.1 приведены теплоты адсорбции цеолитом МаХ некоторых неорганических веществ, молекулы которых имеют небольшие размеры. В случае полярных молекул здесь преобладают электростатические ориентационные межмолекулярные взаимодействия диполей и квадруполей молекул с электростатическим полем, создаваемым в полостях цеолита его ионами (см. табл. [c.32]

Эти двухчастичные взаимодействия в теории межмолекулярных взаимодействий соответствуют диполь-дипольным взаимодействиям, изменяющимся пропорционально гг . [c.225]

Образование из эпокисей каучукоподобных полимеров связано с раскрытием напряженных окисных циклов под влиянием каталитических агентов и соединением в линейные цепи. Структурной особенностью этих каучуков является присутствие в основной полимерной цепи простых эфирных групп, придающих линейной молекуле большую гибкость [4]. Этот эффект обусловлен, по-видимому, низким потенциалом барьера вращения по связи углерод — кислород. В то же время полярность эфирного кислорода и наличие в цепи внутренних диполей должны привести к усилению межмолекулярных взаимодействий и повышению плотности энергии молекулярной когезии [1, 5, 6]. В результате подвижность цепей и свойства полимеров будет определяться сложным сухммар-ным эффектом двух противоположно действующих факторов [1, 6]. Отсутствие ненасыщенных связей в основной цепи придает эпоксидным каучукам значительную стойкость к действию тепла, кислорода, озона и других агентов по сравнению с непредельными каучуками, полученными на основе диеновых мономеров. [c.574]

Различают три типа межмолекулярного взаимодействия. К первому типу относится ориентационное взаимодействие двух полярных молекул (к полярным относят и ионные молекулы, так как они отличаются только степенью полярности). При сближении полярные молекулы ориентируются относительно друг друга противоположно заряженными концами диполей (рис. 37, а). Чем более полярны молекулы, тем прочнее связь. С повышением температуры ориентационное взаимодействие ослабляется, так как тепловое движение молекул нарушает ориентацию. [c.105]

Таким образом, асфальтеновый ассоциат можно рассматривать как сэндвичевую структуру, состоящую из асфальтеновых ц смоляных молекул, пронизанную непрерывной цепью межмолекулярных взаимодействий дальнего порядка по суммарной схеме я-электроны (радикалы) асфальтеновой пластины- -- я-электроны. (радикалы) смол->-диполи смол->-диполи асфальтенов и т. д. Эта, цепь взаимодействия усиливается силами ближнего порядка. Суммарная энергия всех взаимодействий должна привести к тому, что нафтеновые структуры будут располагаться параллельно друг другу. Кроме того, молекулы [c.54]

Специфика распределения межмолекулярных сил и молекулярная масса полимера оказывают заметное влияние на уровень локального накопления механической энергии на химических связях. Роль этих факторов может затушевать различия в прочности связей основной цепи. Силы межмолекулярного взаимодействия определяют когезионную прочность материала, которая в свою очередь влияет на значения температур стеклования и плавления и в значительной степени — на стабильность макромолекул при нагреве и сдвиге. Величина и эффективность вторичных сил взаимодействия зависят от средней длины цепи, полярности, симметрии и ориентации макромолекул. Эти силы являются следствием притяжения диполей одного или разных знаков (до 33,5 кДж/моль), взаимодействия постоянных и индуцированных диполей (индукционный эффект достигает 2,1 кДж/моль), временных перемещений ядер и электронов при вибрации, которые вызывают возникновение сил притяжения (дисперсионный эффект порядка 8,4— 25,2 кДж/моль). И, наконец, следует учитывать водородные связи, создающие усилия притяжения атомов водорода к атомам фтора, кислорода или азота до 42 кДж/моль [114, 236]. [c.99]

Вещества, молекулы которых характеризуются ковалентной неполярной связью, могут в твердом состоянии образовывать молекулярные и атомные кристаллические решетки. В молекулярных решетках наблюдается очень слабое межмолекулярное взаимодействие. В узлах кристаллической решетки молекулы удерживаются за счет образования в них мгновенных и наведенных диполей. Разделение центров тяжести отрицательных и положительных зарядов в молекуле происходит вследствие вращения пары электронов и расположения ее в какой-то момент времени за одним из ядер. Такое состояние в молекуле наблюдается очень малое время. Поэтому такой диполь носит название мгновенного. Однако этого времени бывает достаточно для того, чтобы индуцировать диполь на другой молекуле. Силы, связывающие молекулы за счет образования мгновенных и наведенных диполей, часто называют ван-дер-ваальсовыми. В общем случае к ван-дер-ваальсовым силам относят любые силы межмолекулярного взаимодействия диполь-дипольного, ориентационного, дисперсионного и т. п. Ван-дер-ваальсовы силы являются очень слабыми, вследствие чего кристаллическую решетку легко разрушить незначительным нагреванием. Все вещества, имеющие молекулярные кристаллические решетки, обладают низкими [c.45]

Хотя стабильность соединения обусловливается в первую очередь прочностью химических связей, в полимерах дополнительным источ- ником их стабильности могут быть силы вторичные — ван-дер-вааль-, совы. Эти силы определяют когезию, т. е. притяжение между моле-V— кулярными цепями. Они влияют на температуры стеклования и плавления и в некоторой степени на стойкость к термическому разложению. Величина сил межмолекулярного взаимодействия зависит от средней длины цепи, полярности макромолекул, их симметрии и степени ориентации . Эти силы имеют различную природу они могут обусловливаться притяжением между разноименными диполями (дипольный эффект, до 8,7 ккал моль) взаимодействием между постоянными и индуцированными диполями (индукционный эффект, до 0,5 ккал моль) временным смещением ядер и электронов при колебаниях (дисперсионный эффект, 2—6 ккал моль). И, наконец, следует упомянуть о водородной связи (порядка 6—10 ккал моль) — взаимодействии атома водорода с двумя другими атомами (преимущественно Р, О, Ы), — которую можно рассматривать как прочную вторичную или слабую первичную связь. [c.17]

Ответ. Температура перехода в вязкотекучее состояние обусловлена интенсивностью внутри- и межмолекулярного взаимодействия в полимере. Макромолекулы поливинилового спирта агрегируются с образованием интенсивных (до 40 кДж/моль) водородных связей. Межмолекулярное взаимодействие в полиакрилонитриле определяется преимущественно диполь-дипольным взаимодействием между С>4-группами, энергия которого значительно меньше (до 20-25 кДж/моль). Поэтому для перевода первого полимера в вязкотекучее состояние требуется нагрев до более высокой температуры. [c.133]

Многие исследователи изучали связь между химическим строением сложных полиэфиров и иг физическими свойствами исходя из представлений о роли энергии когезии, гибкости молекулярных цепей и формы макромолекул Было показано, что температура плавления полиэфиров связана с силами межмолекулярного взаимодействия и гибкостью цепей Высокие температуры плавления полимера связывают со следующими факторами регулярностью строения цепи, т. е. симметрией макромолекулы наличием жестких межцепных связей способностью линейных цепей к плотной упаковке наличием диполь-дипольного взаимодействия и поляризацией молекул [c.104]

Поляризуемость, характеризующая возможность образования индуцированного диполя из неполярной молекулы, оказывает существенное влияние на величину сил межмолекулярного взаимодействия. Теперь, например, становится понятной связь между [c.69]

Этот вывод следует из линейности функции =f(l/T) и из того, что со8т) = 0 в широком интервале температур. Для ацетона при температурах ниже 10° наблюдается тенденция к возникновению упорядоченной ориентации, причем дипольные моменты соседних молекул стремятся занять противоположные направления. Этот результат, являющийся следствием теории Онзагера и термодинамической теории диэлектриков, можно считать надежно установленным. Но он, казалось бы, противоречит сведениям о строении молекул и межмолекулярным взаимодействиям. Молекулы ацетона, пиридина и нитробензола асимметричны. Они имеют значительный дипольный момент, для нитробензола превышающий 4 дебая. Среднюю энергию электростатического взаимодействия между двумя изолированными диполями по. порядку величины можно принять равной (Яи Л о, где Л о—число молекул в единице объема. Для нитробензола при 300°К, Ло = 5,9- lO и Л/о = 9,4 10- эрг, в то время как величина кТ равна 4,10 эрг. Таким образом, средняя энергия взаимодействия двух изолированных молекул нитробензола при 300° К составляет около 2,5 кТ. Легко показать также, что разность между энергиями взаимодействия при параллельной и антипараллельной ориентациями диполей нитробензола составляет в этих условиях около 10 кТ. Отсюда можно было бы заключить, что энергия ориентирующего взаимодействия молекул нитробензола, а также пиридина и ацетона велика. Но все эти расчеты,, применимые (при указанных выше ограничениях) к двум изолированным дипольным молекулам, неприменимы "для оценки межмолекулярного поля в жидкостях. Причины хаотического распределения ориентаций молекул жидкостей кроются не непосредственно в свойствах молекул, а имеют более сложную природу. Они вызваны изменениями в молекулярном поле при коллективном взаимодействии большого числа частиц. Характер этих изменений можно проиллюстрировать с помощью хорошо известного расчета взаимодействия диполей, расположенных параллельно друг другу по узлам кубической пространственной решетки внутри сферы. Напряженность суммарного поля от всех так расположенных диполей в центре сферы равна нулю, и энергия [c.67]

Простейшим случаем межмолекулярных взаимодействий является универсальное неспецифическое дисперсионное притяжение, вызываемое флуктуациями электронной плотности во взаимодействующих системах. Поэтому дисперсионное взаимодействие увеличивается с ростом поляризуемости партнеров. Если в молекуле компонента или (и) в адсорбенте имеются ионы, жесткие диполи, квадруполи и т. д., неспецифическое взаимодействие может также включать комбинацию дисперсионного и электростатического индукционного или поляризационного притяжения. Дисперсионное притяжение имеет место в любом варианте хроматографии. Однако, его относительный вклад в общее взаимодействие может быть больше или меньше в зависимости от электростатического индукционного взаимодействия и вкладов других видов взаимодействия. В газовой и молекулярной жидкостной хроматографии в зависимости от сложности разделяемой смеси, а также подбора адсорбента и элюента можно использовать различные комбинации видов неспецифйческого и специфического взаимодействия, которые подробнее рассматриваются ниже. (Во всех случаях наряду [c.10]

Второй разновидностью вандерваальсовых межмолекулярных сил является притяжение, обусловленное такой синхронизацией движения электронов на заполненных орбиталях взаимодействующих атомов, при которой они по возможности избегают друг друга. Например, как показано на рис. 14-12, электроны на орбиталях атомов, принадлежащих взаимодействующим молекулам, могут синхронизировать свое движение таким образом, что в результате возникает притяжение между мгновенными диполями и индуцированными ими диполями. Если в некоторый момент времени атом, изображенный на рис. 14-12 слева, имеет большую электронную плотность слева (как и показано на рисунке), то этот атом превращается в крошечный диполь с отрицательно заряженным левым концом и положительно заряженным правым концом. Положительно заряженный конец притягивает к себе электроны атома, изображенного на рис. 14-12 справа, и превращает его в диполь с аналогичной ориентацией. В результате между двумя атомами возникает притяжение, потому что положительно заряженный конец левого атома и отрицательно заряженный конец правого атома сближены. Аналогичные флюктуации электронной плотности правого атома индуцируют мгновенный диполь, или асимметрию электронной плотности, на левом атоме. Флюктуации электронных плотностей происходят непрерывно, а их результирующим эффектом является очень слабое, но важное по своему значению притяжение между [c.611]

В разд. 1.1 уже рассматривалось соотношение напряжение-деформация одиночного сегмента цепи, нагруженного в точках на концах. Однако в (несшитых) термопластах большие осевые усилия не могут быть приложены в точках вдоль основной цепной связи, а будут равномерно распределены по цепи благодаря более слабым межмолекулярным силам. Силы, действующие между молекулами, представляют собой сумму сил короткодействующего (ядерного) отталкивания и сил (электронного) вандерваальсового притяжения (которые включают электростатические силы между ионами, диполями и квадрупо-лями, наведенные силы, вызванные поляризацией атомов и молекул, и, в общем, более существенные квантовомеханические дисперсионные силы). Вандерваальсово притяжение вызывает отверждение и кристаллизацию полимеров теоретически оно достаточно хорошо изучено и детально рассмотрено Ланг-бейном [16]. С учетом этой работы и общего списка литературы к гл. 1 можно утверждать, что вторичные силы не насыщены и не направлены, т. е. не ограничены точными положениями соседних атомов, например тетраэдрическими углами связей. В соответствии со справедливостью данных предположений потенциал межмолекулярных сил, действующий на цепь или сегмент, может быть заменен суммой потенциалов взаимодействия всех подходящих пар атомов. Парные потенциалы содержат в себе составляющую силы притяжения, которую определяют теоретически и которая убывает как шестая степень межатомного расстояния [16], и составляющую силы отталкивания, для которой существуют лишь полуэмпирические выражения. Тогда полная энергия межмолекулярного взаимодействия, т. е. энергия когезии твердого тела, представляется в виде суммы парных [c.131]

Аналогично газовой хроматографии в жидкостной наиболее важны следующие типы межмолекулярных взаимодействий дисперсионное, диполь-дипольное, образование водородной связи, а кроме того, электростатическое взаимодействие между разно-именнф заряженными ионами. Для характеристики влияния подвижной фазы на удерживание используют понятие элюирующей силы. [c.290]

Если считается, что межмолекулярное взаимодействие — это диполь-дипольное взаимодействие, то необходимо, как показано нами в основных разделах этой главы, суммировать последние по всему трехмерному кристаллу такое суммирование, как известно, весьма затруднительно. Фокс и Хекстер [145] дали общее решение этой задачи, которая ранее рассматривалась более ограниченно [135, 136, 151]. В частности, они показали, как проводить суммирование в уравнениях (10) и (И) (основной текст главы) и каким образом это суммирование зависит от размеров и формы кристалла. Результаты, полученные этими авторами, поднимают важные вопросы, касающиеся интерпретации спектров кристаллов, в частности в том практически важном случае, когда а < С Я (где а — параметр элементарной ячейки, О — физический размер кристалла, а % — длина волны инфракрасного излучения). С этим случаем приходится, по-видимому, сталкиваться в экспериментах, когда образец получают конденсацией газа на холодной подложке, причем Фокс и Хекстер показали, что спектры в этом случае будут зависеть от формы кристаллов, а не от их размеров. К счастью, на потенциалы взаимодействия, которые убывают гораздо быстрее, чем в обратно пропорциональной зависимости от межмолекулярного расстояния в третьей степени (например, связанные с силами отталкивания и дисперсионными силами), форма кристалла никак не влияет, поскольку рассматриваемые суммы сходятся. [c.606]

Разнообразие взаимодействий пористых полимеров с субстратами. В зависимости от состава функциональных групп пористого полимера он может быть отнесен к разным классам по способности к различным видам межмолекулярных взаимодействий. Так, пористые полимеры с углеводородным скелетом (например, сополимеры СТ-ДВБ) являются не-специфическимл. Пористые полимеры с полярными группами, например с эпоксигруппахми в сополимерах на метакрилатной основе, способны к электростатическим ориентационным диполь-дипольным и диполь-квадрупольным межмолекулярным взаимодействиям с адсорбатами, молекулы которых имеют периферические функциональные группы, обладающие элек- [c.124]

Из-за этого расхождения, а также ввиду некоторых других несоответствий, присущих модели Борна, представление о воде как об однородном диэлектрике было впоследствии отвергнуто. Согласно предложенной модели, расположение молекул воды подобно расположению молекул в кристалле кварца. Авторы некоторых теоретических работ, использовавшие эту модель [55, 56], сохранили в моцифицированной форме некоторые идеи электростатической теории Борна, Другие авторы, оставив теорию Борна, занялись прямыми расчетами энергетических величин, исходя из известных сил межмолекулярного взаимодействия. Одна из первых работ этого направления принадлежит Мелвин-Хьюзу [57], который для вычисления энтальпий гидратации катионов щелочных металлов успешно использовал представление о равновесии сил притяжения (между ионом и диполем, между ионом и индуцированным диполем) и сил отталкивания (борновское отталкивание и взаимное отталкивание ориентированных диполей, окружающих центральный ион). [c.153]

По сравнению с другими типами межмолекулярных взаимодействий именно диполь-дипольные взаимодействия в основном обусловливают ассоциацию молекул биполярных органических растворителей, в том числе диметилсульфоксида [30] и N,N-димeтилфopмaмидa [31]. [c.33]

Высокоэластическое состояние проявляется только тогда, когда макромолекулы имеют значительную длину (большую молекулярную массу). Оно особенно свойственно гибкоцепным полимерам, характеризуемым небольшими силами межмолекулярнога взаимодействия, и может проявляться для них уже при комнатной температуре. В случае значительного межмолекулярного взаимодействия (диполи, водородная связь) высокоэластическое состояние наблюдается при повышенных температурах, т. е. когда действие межмолекулярных сил ослабевает. Сравнительная легкость принятия макромолекулой самых различных конформаций под влиянием внешнего механического напряжения объясняет большие деформации в высокоэластическом состоянии (сотни процентов). После снятия нагрузки благодаря тепловому перемещению сегментов макромолекулы возвращаются к исходным конформациям и деформация исчезает. [c.25]

Дисперсионные силы. Несмотря на симметричное распределение зарядов в иеполяриых молекулах электроны неполярной молекулы А в любой момент могут образовать такую конфипурацию, в результате которой молекула приобретает мгновенный дипольный момент. Этот дипольный момент поляризует другую неполярную молекулу В, что приводит к взаимному притяжению молекул А и В. В результате непрерывного возникновения кратковременных диполей и их согласованной ориентации действие дисперсионных сил постоянно возобновляется. Дисперсионное взаимодействие не зависит от температуры и проявляется при любой температуре и при взаимодействии не только неполярных, но и полярных молекул, т. е. является наиболее универсальным по сравнению с другими силами межмолекулярного взаимодействия. [c.71]

Третичная структура белков предопределяет особенности взаимного расположения полипептидных цепей в фибриллах и (или) глобулярных структурах. Для каждого вида белка характерна определенная третичная структура. Третичная структура белков стабилизируется различными видами межмолекулярных контактов водородных, диполь-дипольных, солевых, дисульфидных, амидных, сложноэфирных связей. Существенное значение в формировании и фиксации третичных структур ифают гидрофобные взаимодействия в водно-белковых системах. [c.347]

Энергия всех видов невалентного, межмолекулярного притяжения (диполь-диполь, диполь — наведенный диполь, мгновен ный диполь — наведенный диполь) и межмолекулярного отталкивания называется энергией межмолекулярного взаимодействия по Ван-дер-Ваальсу и представляет собой алгебраическую сумму энергий отдельных взаимодействий, возможных для данной системы. Интерпретация химических явлений требует наличия некоторого опыта и химической интуиции. В одних случаях наиболее слабыми химическими силами можно пренебречь, в других нельзя. Так, температура кипения жидкого ксенона определяется взаимодействием атомов ксенона по типу мгновенный диполь— наведенный диполь при полном отсутствии всех других [c.179]

Последний член уравнения 1)—— характеризует ван-дер-ваальсовскос притяжение молекул, являющееся результатом действия ориентационных, индукционных и дисперсионных сил. Константа межмолекулярного притяжения Кб в общем случае включает три составляющие, описывающие соответственно взаимодействие двух постоянных диполей (ориентационное взаимодействие), диполя с неполярной молекулой (индукционное взаимодействие) и взаимодействие двух неполярных молекул [c.17]

Известно, что каждая частица вещества в отсутствие внешних силовых полей находится под воздействием двух конкурирующих энергетических факторов теплового движения и межмолекулярного взаимодействия. При нагревании вещества тепловое движение молекул и их ассоциатов становится интенсивнее, в результате чего возрастают среднестатистические расстояния между частицами. Так как все виды межмолекулярного взаимодействия (диполь-дипольное, индукционное, дисперсионное, водородная связь и т.п.) ослабевают обратно пропорционально шестой степени расстояния между взаимодействующими частицами, то очевидно, что при нафсвании полимера происходит существенное уменьшение межмолекулярного взаимодействия и повышение подвижности макромолекул. [c.123]

Силы межмолекулярного взаимодействия, называемые также силами Ван-дер-Ваальса, слабее кокалентпых сил, ио пр011вляются па OojihiijHx расстояниях. В основе нх лежит электростатическое взаимодействие диполей, ио в различных веществах механизм воз никновения диполей различен. [c.157]

В истинных растворах нефтяного происхождения взаимодействия между молекулами ослаблены. При этом соединения нефти характеризуются наличием только химических связей в самой молекуле. При определенных условиях, как уже было указано, стабильная молекула способна к физическим взаимодействиям с другими молекулами с образованием комбинаций молекулярных фрагментов — надмолекулярных структур. Формирование надмолекулярных структур является результатом сложных и разнообразных взаимодействий ван-дер-ваальсовых сил притяжения, радикальномолекулярных и химических взаимодействий. Наличие в молекулах жидкости постоянных диполей увеличивает межмолекулярные взаимодействия, может ограничить вращение молекул за счет направленного взаимодействия диполей с соседними моле- [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология