Лондона ориентационный

Взаимодействие мгновенных диполей, возникающих в результате внутриатомного или внутримолекулярного движения, и является причиной существования третьей разновидности сил Ван-дер-Ваальса. Лондон [15] нашел тесную связь между природой этих сил и процессом оптической дисперсии. Поэтому силы были названы дисперсионными. С точки зрения классической (не квантовой) теории ориентационные, индукционные и дисперсионные силы довольно существенно отличаются друг от друга. Однако общая квантовомеханическая теория сил Ван-дер-Ваальса, развитая Лондоном, приводит к выводу, что ориентационные, дисперсионные и индукционные силы по своему происхождению едины. [c.64]

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]

Перейдем теперь к рассмотрению сил притяжения и связанной с ними компоненты энергии взаимодействия Ua- Наиболее универсальны силы Лондона — Ван-дер-Ваальса, так как они действуют между молекулами независимо от их полярности. Для ансамбля частиц только они аддитивно складываются, тогда как ориентационный и индукционный эффекты отдельных молекул в значительной степени взаимно компенсируются. [c.242]

Межмолекулярное притяжение не исчерпывается ориентационными и индукционными взаимодействиями. Известно большое количество веществ, таких, как, например, благородные газы, молекулы которых неполярны и относительно мало поляризуются. И тем не менее эти вещества получены как в жидком, так и в твердом состояниях. Возникновение при этом взаимодействий было впервые объяснено Ф. Лондоном. Он показал, что электростатическое отталкивание между электронами двух каких-либо атомов или молекул уменьшается, если движение электронов происходит таким образом, что они все время оказываются максимально удаленными друг от друга. При таком согласованном движении электронов каждый из атомов [c.66]

По мере уменьшения гмь отличия г,,, от Е увеличиваются, даже если лигандом является сферический анион типа Р, С1, Вг или I, т. е. если несущественны ориентационные эффекты и сложная конфигурация лиганда. В разложении Е по степеням 1// м1. обнаруживаются вклады, пропорциональные 1/л мь и др., отсутствующие в Епя- Их можно специально добавить к как энергию дисперсионного взаимодействия, например в виде упрощенной формулы Лондона [c.51]

Межмолекулярное притяжение не исчерпывается ориентационными и индукционными взаимодействиями. Известно большое число веществ, таких, как, например, благородные газы, молекулы которых неполярны и относительно мало поляризуются. И тем не менее эти вещества получены как в жидком, так и в твердом состояниях. Возникновение при этом взаимодействий было впервые объяснено Ф. Лондоном. Он показал, что электростатическое отталкивание между электронами двух каких-либо атомов или молекул уменьшается, если движение электронов происходит таКим образом, что они все время оказываются максимально удаленными друг от друга. При таком согласованном движении электронов каждый из атомов можно рассматривать как мгновенный электрический диполь, положительный полюс которого расположен в ядре атома, а отрицательный — в точке нахождения данного электрона. При согласованном движении электронов такие мгновенные диполи ориентируются друг к другу противоположно заряженными концами, в результате чего происходит их электростатическое притяжение. [c.57]

Наряду с ориентационным и индукционным взаимодействием существует еще один вид взаимодействия, который объясняется перемещением электронов в атоме или в молекуле, вызывающим возникновение мгновенных диполей в молекулах и атомах. С этим связана возможность перевода вешеств, состоящих из неполярных молекул (водород, азот, кислород, метан и др.) и атомов (благородные газы), в конденсированное состояние. При достаточном сближении частиц мгновенный диполь в одной из них, имеющий определенное направление в данный момент, вызывает ответный диполь в соседней частице, что может привести к синхронному полю во всей системе (рис. 34, в). От этого произойдет небольшое уменьшение энергии системы, воспринимаемое как очень слабое взаимодействие. Его количественная характеристика была предложена Ф. Лондоном (1930) на основании теории рассеяния (дисперсии) света. Энергия этого взаимодействия, названного дисперсионным, находится как [c.92]

В случае неполярных молекул, например На, N2, или атомов благородных газов ориентационное и индукционное взаимодействия отсутствуют. Однако известно, что водород, азот и благородные газы сжижаются. Для объяснения этих фактов Лондон ввел понятие дисперсионных сил межмолекулярного взаимодействия. Эти силы действуют между любыми атомами и молекулами [c.128]

Основными недостатками теорий микроскопического подхода являются предположение аддитивности дисперсионных взаимодействий, пренебрежение индукционной и ориентационной составляющими ван-дер-ваальсовской энергии, непоследовательный учет влияния среды и некоторые другие малообоснованные положения, лежащие в основе расчета параметров, входящих в выражение константы Лондона. [c.49]

Повышенная сжимаемость жидкой воды при малых температурах, минимум объема, большая вязкость воды и малая теплопроводность качественно понятны в предположении большой деформируемости молекулы воды. Близкодействие (взаимодействие ближайших молекул в воде) определяется структурой молекулы Н2О, большими амплитудами колебаний атомов и особенно атома водорода. Им обусловлены не только ионные, но и ориентационные дефекты кристаллов льда и жидкой воды, которые определяют диэлектрические свойства Н2О. Близкодействие молекул в воде, проявляющиеся в больших амплитудах колебаний отдельных атомов, в свою очередь обусловливает большую анизотропную поляризуемость молекулы. В результате чего во взаимодействии молекул в воде и льдах существенную роль играет дисперсионное межмолекулярное взаимодействие типа Лондона, определяемое атомными колебаниями атомов молекулы Н2О. Дальнодействующие силы такого типа определяют исключительную однородность воды, на которую указывает аномально малое рассеяние водой видимого света [c.4]

Первые количественные теории молекулярных сил смогли возникнуть, однако, только после выяснения строения атомов и молекул. На основе представлений о молекулярных диполях появились теории ориентационных сил Дебая и индукционных сил Кеезома. При этом оставалось непонятным молекулярное взаимодействие недипольных молекул, в особенности молекул благородных газов со сферически симметричным строением электронной оболочки. Только использование квантовой механики позволило Лондону [4] объяснить существование этих сил и создать в первом приближении общую количественную теорию молекулярных сил. Эта общая теория уточнила также классические формулы для взаимодействия полярных молекул. [c.60]

Как уже говорилось, в первом приближении можно начать рассмотрение сольватации неэлектролитов с разделения на физическую и химическую составляющие. Если в растворе происходит образование комплексов типа менделеевских гидратов, то силы взаимодействия в таких гидратах, имеющие химическую природу, намного превосходят другие силы и дают наибольший вклад в энергию взаимодействия. Следующая по величине составляющая — водородная связь. В системах, где отсутствуют эти типы взаимодействия, сольватацию можно описать межмолекулярными взаимодействиями физического (электростатического) типа диполь-дипольное (включая деформационную и ориентационную поляризацию) и дисперсионное взаимодействия (за счет сил Лондона). Все это является предметом молекулярной теории растворов [38, 106]. [c.54]

Каждый из упоминавшихся трех типов сил вносит свой вклад в величину общей когезионной силы, однако доля этого вклада различна. Если наряду с лондонов-скими силами действуют также мощные ориентационные силы (как в случае воды, жирных кислот, спиртов), летучесть сильно падает по сравнению с летучестью неполярных молекул тех же размеров. [c.234]

Лондон произвел интересное сопоставление ориентационных, индукционных и дисперсионных сил, с оценкой последних по уравнению (Д-13). Результаты этих вычислений приведены в табл. 41. Они показали, что только у сильно полярных молекул с малой поляризуемостью, как, например, у Н2О, дисперсионные силы играют второстепенную роль по сравнению с ориентационными силами. [c.392]

Важными моментами, которые надо отметить в этих трех выражениях, являются следующие 1) дисперсионные силы ие зависят от температуры, они зависят через константу ионизации от числа и прочности связи электронов, особенно валентных электронов 2) ориентационные силы изменяются прямо пропорционально четвертой степени дипольного момента и обратно пропорционально абсолютной температуре. Лондон [40] вычислил относительные значения этих трех потенциальных энергий некоторые из них приведены в табл. 34, которая показывает, что относительное значение дисперсионных и ориентационных сил изменяется очень сильно и что индукционные силы играют лишь незначительную роль. Если ориентационные силы действительно изменяются пропорционально р , то их величина для сильно полярных веществ, таких, как тетраметиленсульфон (р =4,69) [46], будет составлять более 8000. Эти соотношения были найдены для изолированных пар диполей, и не следует ожидать, что они будут количественно справедливы для жидкостей поэтому желательно [c.329]

Под ассоциацией следует понимать все другие процессы сложения молекул. Вопрос о том, целесообразно ли проводить еще и дальнейшее разграничение различного вида явлений, рассмотрен ниже. Силы взаимодействия, приводящие к ассоциации и обеспечивающие прочность ассоциата, мы, согласно обычно принятой терминологии, пока назовем силами Ван-дер-Ваальса. Этот вывод понятия носит предварительный характер, что следует из того, что когезионные силы, обозначаемые как силы Ван-дер-Ваальса, обычно различного происхождения дисперсионный эффект (Лондон), ориентационный эффект (Кезом), поляризационный эффект (Дебай) (стр. 181). [c.224]

Избирательность неподвижной жидкой фазы определяется силами взаимодействия между молекулами растворенного компонента и жидкой фазы. Согласно предыдущему эти силы можно разделить (как и в случае ГАХ) на четыре типа 1) силы между постоянными диполями анализируемого вещества и жидкой фазы (ориентационный эффект Кезома) 2) силы между постоянными диполями растворенного вещества и индуцированными диполями неподвижной фазы (индукционный эффект Дебая) 3) силы, действующие между неполярными молекулами растворенного вещества и неполярными молекулами неподвижной жидкой фазы (дисперсионный эффект Лондона) 4) специфические и- химические силы взаимодействия (водородная, донорно-акцепторная и другие виды связи). Поэтому выбор жидкой фазы производят в основном в зависимости от поляр ности жидкой фазы. Различия в удерживаемых объемах на жидких фазах различной полярности могут быть объяснены результатом взаимодействия сил, упомянутых выше. [c.110]

Константа межмолекулярного притяжения 0 в общем случае включает три составляющих, описывающих соответственно взаимодействие двух постоянных диполей (диполь-дипольпое ориентационное взаимодействие), диполя с неполярной молекулой (индукционное взаимодействие) и так называемое дисперсионное взаимодействие двух неполярных молекул по Лондону [c.26]

Обычное ван-дер-ваальсово взаимодействие дипольных молекул, определяющее их взаимное притяжение, слагается из трех эффектов ориентационного (впервые рассмотренного Кезомом), индукционного (рассмотренного Дебаем) и дисперсионного (рассмотренного Лондоном). Если молекулы лишены собственного дипольного момента, то между ними действуют лишь дисперсионные силы. [c.191]

Связи, обусловленные вандерваальсовыми силами. Эти силы слагаются из трех эффектов 1) взаимодействие постоянных диполей— ориентационный эффект (Кеесом) 2) взаимодействие постоянных и индуцированных диполей — индукционный эффект (Дебай) 3) квантово-механическое взаимодействие колеблющихся электронов — дисперсионный эффект (Лондон). Связи, обусловленные вандерваальсовыми силами, являются слабыми — энергия связи 3 ккал моль — и обычно служат причиной образования непрочных соединений между молекулами (водные соли, ассоциация молекул) или атомами (например, Н Кг, жидкие благородные газы). [c.19]

Дисперсионный эффект. Представление об ориентационном и индукционном взаимодействии позволило понять причины взаимного притяжения молекул в том случае, если все молекулы или часть их являются полярными. Но опыт показывает, что силы Ван-дер-Ваальса действуют между частицами и в тех случаях, когда они неполярны. Таковы, например, атомы инертных газов, электронные оболочки которых обладают сферической симметрией. С другой стороны, выяснилось, что даже в случае полярных молекул ориентационное и индукционное взаимодействие составляют лишь часть наблюдаемого на опыте ван-дер-ваальсова взаимодействия. Все это указывало на существование еш,е одной составляющей сил Ван-дер-Ваальса. Теория этого эффекта была развита Вангом [14] и в особенности Лондоном [15]. [c.64]

Уравнение (1) показывает, что внещнее давление меньше динамического давления на величину a v . Это подразумевает притягательные силы между молекулами, а константа Ван-дер-Ваальса а дает меру этих притягательных или кохезионных сил. Непосредственная причина увеличения сил притяжения менеду незаряженными молекулами на больших расстояниях не очевидна поэтому не является неожиданным, что проблема ван-дер-ваальсова притяжения не была успешно разрешена вплоть до недавних лет. Природа этих сил уже давно предполагалась электростатической, так как гравитационные или магнитные силы слишком малы, чтобы объяснить наблюдаемое притяжение. И действительно, мы знаем теперь, что имеются три электростатических эффекта, которые совместно объясняют притягательные силы Ван-дер-Ваальса ориентационный эффект Кизома, индукционный эффект Дебая и дисперсионный эффект Лондона. [c.251]

Введение нового эффекта не позволило, однако, объяснить и тем более рассчитать энергию решеток инертных газов и молекулярных структур с симметричными молекулами, например Нг, СЬ и т. п. Этот эффект скорее следует рассм атривать как поправку к ориентационному эффекту. Оба они составляют существенную долю вандерваальсовой энергии только для таких кристаллических структур, которые построены из молекул с большими дипольными моментами. Теория вандерваальсовой связи существенно продвинулась вперед после введения в 1937 г. Лондоном третьей составляющей — дисперсионного эффекта, представление о котором можно получить из рассмотрения атома водорода. Если бы можно было зафиксировать в какой-то момент положение электрона в атоме, например, водорода, то в этот момент каждый атом [c.203]

Дисперсионный эффект присущ всем молекулам, тогда как ориентационный и индукционный — только полярным и поляризуемым. Общая квантовомеханическая теория межмолекуляриого взаимодействия, развитая Лондоном, приводит к выводу, что природа всех составляющих одна и та же — электростатическое притяжение молекул. [c.66]

Константа Ь характеризует величину сил отталкивания между молекулами и представляет собой меру объема, занимаемого самими молекулами. Измеряемое внешнее давление меньше динамического на величину а/о из за наличия силы притяжения между молекулами. Величина а характеризует интенсивность сил взаимодействия между молекулами, которые обуславливают процессы конденсации и физической адсорбции веществ. Хотя молекулы являются электрически незаряженными частицами, природа ван-дер-ваальсовых сил притяжения между молекулами является электростатической, так как гравитационное и магнитное взаимодействие очень мало. Известны три электростатических эффекта, объясняющие ван-дер-ваальсово притяжение ориентационный эффект Кизома, индукционный эффект Дебая и дисперсионный эффект Лондона- [c.6]

Чтобы понять связь физических свойств веществ с их строением, необходимо знать природу сил, действующих между молекулами. До сих пор не существует строгой теории межмолекулярных сил. Суть современных теорий сводится к тому, что выявлены три наиболее вероятные причины, обусловливающие межмолекулярное взаимодействие иеионогенных соединений (вандерваальсовысилы) — взаимодействие постоянных диполей (ориентационные силы Кеезома) взаимодействие наведенных диполей (индукционные силы Дебая) взаимодействие мгновенных диполей, образованных благодаря определенному положению электронов в молекуле (дисперсионные силы Лондона). К этим трем видам сил можно добавить силы слабого химического взаимодействия типа водородных связей и слабых комплексоподобных взаимодействий. Иногда водородные связи не выделяют из ориентационных сил, отмечая их одинаковую природу. Мелвин-Хьюз относит к межмолекулярным силам взаимодействие между ионами, хотя в равной степени их можно отнести к внутримолекулярным связям. [c.8]

Дисперсионное взаимодействие. Известны вещества (например, Нг, N2, СН4), молекулы которых не взаимодействуют между собой ни ориентационно, ни индукционно. Однако установлено, что и между подобными молекулами также проявляются силы взаимного притяжения. Иначе и быть не может, так как в противном случае существовали бы вещества, которые было бы вообще невозможно перевести в жидкое или твердое состояние (таких веществ нет). Природу таких сил вскрыл английский ученый Ф. Лондон (1930), который назвал их дисперсионными (лат. (Изрёгзиз — рассеянный, рассыпанный). [c.52]

По природе образования диполей различают следующие три типа сил притяжения ориентационные (Кизома), индукционные (Дебая) и дисперсионные (Лондона) [1-7]. Эти силы во многих случаях при взаимном притяжении молекул действуют одновременно, причем значение каждой из сил различно для разных молекул. Рассмотрим подробнее характер сил межмолекулярного взаимодействия. [c.15]

Наряду с этими видами взаимодействия — ориентационным и индукционным — квантовая механика, как показал Лондон (1930), приводит к заключению, что мгновенные диполи, возникающие в атомах и молекулах при вращении электронов, тоже вызывают взаимное притяжение молекул. Взаимное колебание. атомов в молекулах и взаимные столкновения молекул вызывают частые сближения их между собой. Быстрые вращения электронов в атомах (и молекулах) в.этих условиях вызывают в них быстро сменяющиеся (т. е. коротко периодические) возмущения. Вращение электронов в атомах происходит с гораздо большей частотой, чем колебания атомов в молекуле (и тем более, чем частота столкновений самих молекул). Поэтому сближение атомов otpa-. жается на движении электронов в атомах движение электронов в обоих атомах начинает совершаться в такт, ибо это отвечает [c.122]

В. Гарди. Высказанная им, по ассоциации с известными работами Ленг-мюра, гипотеза ориентации молекул на поверхности твердой фазы нашла исчерпывающие экспериментальные подтверждения в рептгено-и электронографических, а также электрометрических исследованиях ряда ученых (Е. Мюллер, И. Трийа, П. И. Лукирский и А. В. Иоффе и др.). На основе этих работ в науке более 30 лет существует идеальная схема структуры и механизма скольжения граничных смазочных слоев в виде пресловутой колоды карт . Указанная схема, качественно объясняя механизм граничного скольжения, не дает, однако, никаких сведений о втором фундаментальном свойстве смазочных слоев — чрезвычайно высокой их механической прочности иа сжатие (раздавливание, вытеснение). Неясной оставалась и природа сил, определяющих указанные свойства этих слоев. Автором было показано [1], что в определении механических свойств граничных слоев участвует ряд категорий сил ориентационные Дебая, дисперсионные Лондона, химические (в случае хемисорбции) и ковалентные тетраэдрической алмазоподобной структуры метиленовых цепей. [c.119]

В случае квадрупольных молекул величина т, рассчитанная из когезионных свойств, не поддается проверке. Правда, величину т можно рассчитать не только из постоянных Ван-дер-Ваальса а и Ь, но также из внутреннего трения газов и поверхностного натяжения жидкостей. При этом получаются близкие величины. Однако все эти расчеты основаны на идентичных предпосылках в них диаметр молекУЛ д входит как переменная величина, которая не может быть рассчитана непосредственно из экспериментальных данных без гипотетических допущений. Приведенные здесь соображения направлены прежде всего против количественной стороны теории однако имеются еще другие возражения принципиального характера. Когезионные силы в инертных газах, атомы которых, согласно представлениям новой квантовой теории, шарообразны, вообще не поддаются объяснению на основании этой теории. Тем самым опровергается универсальный характер истолкования когезионных сил, которым должна обладать всякая теория, их объясняющая. Пытались выйти из затруднения, допустив существование особого эффекта для инертных газов, который должен был быть понятным только на основе квантовой теории, и с помощью его должны были быть объяснены когезионные силы инертных газов. Однако во всех остальных случаях, т. е. для молекул с не столь высокой симметрией, эффект инертных газов считался только величиной, вносящей некоторую поправку в поляризационный и ориентационный эффекты. Квантовая теория позволяет предсказать для инертных газов с шаровой симметрией общий эффект притяжения. Однако, как показали новейшие работы Лондона, в других случаях эффект инертных газов не является только лишь поправочной величиной, а значительно сильнее влияет на величину когезионных сил, чем это принималось вначале. При этом, правда, еще сохраняют свое значение и соображения Дебая и Кезома однако для объяснения универсальности когезионных сил они больше не могут быть применены. [c.177]