Взаимодействие ион индуцированный диполь

Индукционное взаимодействие молекул осуществляется за счет их индуцированных диполей. Допустим, что встречаются полярная и неполярная молекулы. Под действием полярной молекулы неполярная молекула деформируется и-в ней возникает (индуцируется) диполь. Индуцированный диполь притягивается к постоянному диполю полярной молекулы. Индуцированный диполь в свою очередь усиливает электрический момент диполя полярной молекулы. [c.90]

Природа дисперсионного взаимодействия двух неполярных молекул с позиций квантовой механики заключается в том, что случайные флуктуации электрического поля молекулы приводят к появлению переменного диполя, способного индуцировать диполи в соседних молекулах. Существенной особенностью дисперсионных сил притяжения в отличие от ориентационных и индукционных является их аддитивность в отношении парных взаимодействий молекул. Согласно микроскопическому подходу, развитому Г. Гамакером [25], при определенных допущениях расчет энергии дисперсионного притяжения ( д) произво- [c.17]

Под действием внешнего электрического поля молекула поляризуется, т. е. в ней происходит перераспределение зарядов, и молекула приобретает новое значение электрического момента диполя. При этом неполярные молекулы могут превратиться в полярные, а полярные становятся еще более полярными. Иначе говоря, под действием внешнего электрического поля в молекулах индуцируется диполь, называемый наведенным или индуцированным. В отличие от постоянных и мгновенных наведенные (индуцированные) диполи существуют лишь при действии внешнего электрического поля. После прекращения действия поля наведенные диполи исчезают. Полярностью и поляризуемостью молекул обусловлено меж-молекулярное взаимодействие. [c.86]

При индукционном взаимодействии в неполярной молекуле, характеризующейся нулевым значением постоянного дипольного момента, электрическое поле полярной молекулы может индуцировать диполь с моментом, не равным нулю. При этом неполярная молекула становится индукционно-полярной и между ними возникает индуцированное взаимодействие. Чем выше поляризуемость молекулы а, тем больше величина возникающего индуцированного момента. Индуцирование неполярной молекулы зависит от напряженности электрического поля полярной молекулы, а поэтому энергия Еут этого взаимодействия не зависит от температуры [c.9]

Индукционный эффект представляет собой энергию взаимодействия заряженного конца диполя с индуцированным диполем, наведенным в симметричной молекуле. Энергия взаимодействия индуцирующего диполя с индуцированным диполем молекулы, имеющей поляризуемость а.2. [c.7]

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]

Рассмотрим заряженное электронное облако сферического атома, заданное средним по времени движением его электронов вокруг ядра. Усредненное движение электронов вокруг ядра сферически симметрично, однако в любой момент времени в какой-то области может произойти кратковременное скопление отрицательных зарядов, в результате чего образуется мгновенный дипольный момент атома. Этот мгновенный диполь индуцирует соответствующие дипольные моменты в соседних атомах, между которыми и происходит мгновенное взаимодействие. Мгновенный диполь любого атома при усреднении по времени обращается в нуль, а средняя энергия взаимодействия отлична от нуля, так как мгновенные и индуцируемые диполи находятся в одной фазе, или, другими словами, связаны друг с другом. Средняя энергия взаимодействия мгновенных диполей уменьшается с расстоянием по закону т. е. так же, как и энергия, обусловленная взаимодействием постоянного и индуцированного диполей в соответст- [c.199]

Если полярная и неполярная молекулы приходят в соприкосновение, то под влиянием полярной молекулы неполярная поляризуется и в ней возникает (индуцируется) диполь. Индуцированный диполь притягивается к постоянному диполю полярной молекулы. Такое взаимодействие называется индукционным. [c.85]

Индукционное взаимодействие осуществляется между полярной и неполярной молекулами. Под влиянием электростатического поля полярной молекулы в неполярной молекуле наводится (индуцируется) временный дипольный момент, а затем обе молекулы взаимодействуют как диполи. Энергия индукционного взаимодействия не зависит от температуры. Она возрастает с увеличением поляризуемости молекул. [c.112]

При простейшей трактовке [15] можно представить следующую картину происхождения этих сил. Рассмотрим в молекуле какой-нибудь один электрон. Вследствие того что он движется в среднем на некотором конечном расстоянии от ядра, в молекуле в каждый данный момент времени возникает диполь, который в случае электрически симметричной молекулы в среднем равен нулю. Однако этот мгновенный диполь индуцирует диполь в другой молекуле. Такое же действие оказывают все другие электроны. Взаимодействие между мгновенными диполями (мультиполями) молекул а и Ь а приводит к их притяжению. [c.50]

Постоянный дипольный мо мент [1 одной молекулы может индуцировать дипольный момент в соседней молекуле. Индуцированный дипольный момент всегда направлен в сторону индуцирующего диполя. Таким образо М, между двумя молекулами возникает притяжение, сила которого не зависит от температуры. Индуцированный дипольный момент тем больше, чем выше поляризуемость а неполярной молекулы, испытывающей влияние постоянного диполя. Энергия взаимодействия, усредненная по всем возможным ориентациям постоянного диполя, описывается уравнением [32] [c.33]

Вследствие непрерывного движения электронов нейтральные атомы и молекулы также следует рассматривать как быстро изменяющиеся во времени диполи, которые синхронно индуцируют в соседнем атоме дипольный момент (взаимодействие индуцированный диполь — индуцированный диполь). Возникающие при этом силы вызывают только притяжение и не зависят от температуры. Квантовомеханический приближенный расчет энергии дисперсионного взаимодействия двух молекул с поляризуемостями [ и ог и энергиями ионизации ir и приводит к формуле [c.426]

Когда две подобные квадрупольные молекулы индуцируют диполи друг в друге, энергия взаимодействия их дается выражением [c.255]

Следовательно, должен быть третий эффект, который определяет вандерваальсовы силы притяжения. Этот эффект должен быть применим, в частности, к атомам и неполярным молеку-лам, а также, конечно, и к полярным молекулам см. выше (а) и (б)]. Лондон (1930) объяснил этот эффект следующим образом в соответствии с современными теориями атомно-молеку-лярного строения все частицы обладают энергией при абсолютном нуле, т. е. определенным количеством энергии, которая сохраняется даже при самой низкой возможной температуре (разд. 6.6). Это в свою очередь требует, чтобы орбитальные электроны постоянно находились в состоянии движения относительно ядра, так что в любом атоме центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают и возникает диполь. Направление этого диполя (векторная величина) быстро меняется в зависимости от осцилляции орбитальных электронов, и в среднем для очень большого числа атомов, имеющегося в любом данном образце, предпочтительного направления разделения зарядов не будет, и поэтому результирующий общий диполь будет равен нулю. Однако электрическое поле временного диполя каждого атома может индуцировать диполь в соседнем атоме, и эти диполи могут затем взаимодействовать, как и в случае эффекта Дебая, давая энергию Лондона [c.102]

Взаимодействие мгновенный диполь-наведенный диполь. В результате кратковременного неравновесного распределения электронов в неполярных частицах могут возникать мгновенные диполи, способные индуцировать диполи в других неполярных частицах. Это явление можно описать также синхронизацией движения электронов в двух неполярных молекулах, при которой отталкивание электрон-электрон будет минимальным, а притя- [c.178]

Дебай [28] отметил, что, согласно уравнению (3-2), энергия должна уменьшаться с увеличением температуры и что это требование противоречит наблюдаемому температурному изменению эмпирических параметров а и Ь Ван-дер-Ваальса. Дебай попытался преодолеть этот недостаток, рассмотрев взаимодействия постоянного диполя с моментом [д, и диполя, который он индуцирует в молекуле с поляризуемостью а. Усредняя по всем взаимным ориентациям, [c.53]

Дисперсионные силы. Притяжение между неполярными молекулами или их частями обусловлено действием так называемых дисперсионных сил (название обусловлено тесной связью между теорией этих сил и теорией дисперсии света). Эти же силы действуют и между полярными молекулами. Природа этих сил заключается во взаимодействии мгновенных диполей, соответствующих мгновенным конфигурациям молекулы. Эти быстро изменяющиеся диполи образуют электрическое поле, которое может индуцировать диполи в близлежащих молекулах. Индуцированные диполи находятся, естественно, в фазе с этими мгновенными диполями и взаимодействуют с ними. Энергия взаимодействия выражается уравнением Лондона [c.20]

Кроме взаимодействия постоянных диполей, существует еще и взаимодействие индуцированных диполей. Действительно, молекула А, имеющая дипольный момент [Хд, индуцирует в молекуле В дипольный момент хв = аЕ, где а — поляризуемость молекулы В Е — электрическое поле, создаваемое молекулой А (Е = и тогда [c.87]

Качественное объяснение природы дисперсионных сил обычно состоит в следующем. Движение электронов в молекуле связано с появлением у нее мгновенного дипольного момента (хотя средний дипольный момент может быть нулевым). Если две молекулы находятся не слишком далеко друг от друга, на движение электронов в одной молекуле (В) влияет поле, создаваемое другой молекулой (А), вследствие чего движение электронов двух молекул происходит в фазе. Можем представить процесс таким образом, что мгновенный диполь молекулы А индуцирует диполь в молекуле В. Результатом является притяжение. Подобную классическую аналогию при описании механизма дисперсионных взаимодействий, однако, не следует принимать слишком буквально, тем более, что такой механизм не очевиден с точки зрения квантовомеханической теории явления. [c.311]

Очевидно, что характер связей молекул компонентов, входящих в такие соединения, в разных случаях различен. Так. в комплексе тринитробензол—нафтиламин [СвНз(М02)з СюН,ЫН21 диполь группы N 2 индуцирует диполь в ароматическом ядре амина и оба диполя притягиваются (индукционное взаимодействие). В той же системе, по-видимому, имеется и ориентационное взаимодействие постоянных диполей нитро- и аминогруппы [СвНз(М02)я-ЫНа СюН,]. Прочность соединений таких типов, естественно, различна. [c.164]

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]

Дисперсионные силы имеют квантово-механический характер. Как следует из современных теорий строения атома, всякий электрон движется с определенной энергией, значение которой колеблется около некоторого среднего значения (т. е. флуктуирует). В результате этих колебаний электрон может на короткое время перескочить на более далекую от ядра оболочку. Если до флуктуации центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадали (т. е. атомы или молекулы не имели дипольного момента), то после перескока электрона появится мгновенный диполь. Он может или индуцировать диполь в каком-либо соседнем атоме, или взаимодействовать с другим мгновенным диполем, появив- Рис. 10. [c.39]

Силы Ван-дер-Ваальса — относительно слабые, они действуют между насыщенными молекулами и отдельными атомами, не имеющими свободных валентных связей, не являющимися жесткими диполями и не содержащими перманентных диполей. Они действуют между атомами инертных газов Не, Ке, Аг, Хе, Кг, молекулами трудно сжимаемых газов На, Оа, СО и СН и между всеш неполярными органическими молекулами в жидкостях и твердых телах. Харкинс предложил приводимое ниже объяснение природы сил Ван-дер-Ваальса, позволяющее понимать их характер. На относительно больших расстояниях для больших промежутков времени молекулы взаимодействуют друг с другом так, как если бы они были симметричны, но мгновенно и на меньших расстояниях взаимодействовали как диполи за счет перманентно возникаюш 1х недостатков симметрии в электронной системе. Такой атомный диполь индуцирует поляризацию в смежном атоме. Таким образом, силы Ван-дер-Ваальса можно считать в значительной мере высокочастотными. Степень поляризации зависит от устойчивости дипольного момента первого атома, поляризируемости второго, обратно пропорциональна кубу расстояния и углу между дипольной осью и линией между атомами. Индуцированный диполь действует на первоначальный диполь, и общий эффект будет силой притяжения, которая изменяется в зависимости от поляризуемости второго атома, квадрата дипольного момента первого атома и седьмой степени расстояния. Эти соотношения могут быть выражены следующим образом [c.90]

Теория такого рода взаимодействия была дана Лондоном [10—12], исходивщим из положений квантовой механики. Согласно этой теории, при непрерывном движении орбитальных электронов относительно ядра атомов, молекул может иметь место временное смещение некоторых электронных орбит, обусловливающее флуктуации плотности электронного облака. Вследствие этого в атоме центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают и возникает диполь, направление которого (векторная величина) быстро меняется в зависимости от осцилляции орбитальных электронов. Каждый такой диполь неизбежно будет влиять своим зарядом на ориентацию себе подобного временного диполя или индуцировать диполь в соседнем атоме. Сила притяжения между такими кратковременными диполями [c.16]

Кизом рассматривал молекулы как жесткие диполи, т. е. он принимал, что распределение зарядов в молекуле не изменяется под влиянием других молекул, находящихся поблизости. Однако в действительности распределение заряда в молекуле нарушается в присутствии другого заряженного тела молекула как говорят, становится поляризованной. Это является одним из примеров явления индукции. Давно пз-вестен факт, что если электрический заряд приближается к проводнику, то на прилежащей стороне проводника индуцируется заряд противоположного знака, а заряд того же знака индуцируется на противоположной стороне. Аналогичным образом положительный конец диполя смещает электрические заряды в соседней молекуле, вызывая появление отрицательного заряда на ближахгшей ее стороне и положительного заряда на противоположной стороне другими словами, в другой молекуле индуцируется диполь. Взаимодействие между индуцирующим и индуцированным диполем всегда дает притяжение. Это составляет индукционный эффект Дебая. [c.253]

Как мы видели, член энергии притяжения, выраженный уравнением (16), возник из рассмотрения флюктуирующих диполей, которыми обладают даже неполярные молекулы. Однако, кроме этих флюктуирующих диполей, молекула обладает также флюктуирующими квадруполями. Они индуцируют диполи в соседних молекулах, и энергия взаимодействия между флюктуирующим квадруполем и индуцированным диполем дается выражением [c.262]

Полярные молекулы обладают постоянной во времени асимметрией распределения электрического заряда у них имеются дипольные моменты. Если молекула обладает дипольным моментом, то она может индуцировать диполи у соседних молекул (подобно тому, как лондоновские силы обусловлены индуцированной асимметрией заряда), а постоянные диполи могут непосредственно взаимодействовать друг с другом, выстраиваясь в цепочку. На рис. 15.15 схематически изображены природа и величина лондоновских сил, сил между индуцированными диполями, а также сил диполь-дниольного взаимодействия. [c.466]

Дисперсионные взаимодействия. Это — взаимодействия мгновенных диполей. Система, содержащая разноименные заряды, может испытывать колебания, иметь переменный дипольный момент. В каждый момент времени такой диполь индуцирует диполи в окружающих молекулах. Взаимодействие взаимноиндуцированных диполей и является основой дисперсионных взаимодействий. [c.42]

Важно, что на значительном удалении образовавшиеся диполи образуют электрическое поле, которое индуцирует новые диполи (индукционный эффект). Возникают мвжмолекулярные силы (Ван-дер-Ваальса), которые обусловлены электрическим взаимодействием постоянных диполей, имеющихся в полярных молекулах, и индуцированных диполей, возникающих от взаимодействия зарядов электронов и ядер соседних атомов, молекул или ионов. [c.38]

КО друг от друга они удерживаются под действием сил диполь-дипольного взаимодействия [12] и вандервааль-сова притяжения [13]. Вандерваальсово притяжение похоже на взаимодействие между диполями, но действует и между неполярными молекулами. Вследствие колебательного движения электронов даже в симметричной неполярной молекуле имеет место статистически асимметричное распределение зарядов, способное индуцировать поляризацию соседних молекул. В результате между молекулой и ее соседями возникает своего рода мгновенное диполь-дипольное взаимодействие (рис. 10). В то время как силы диполь-дипольного взаимодействия пропорциональны г — расстояние между полярными молекулами), вандерваальсово притяжение пропорционально г . Это 1ипичиое взаимодействие на близких расстояниях. [c.31]

У сблизившихся неполярных молекул могут возникнуть из-за быстрого перемещения электронов в молекулярных орбиталях мгновенные диполи (рис. 27, в), которые и индуцируют диполи в других неполярных мшекулах. Мгновенные диполи появляются и исчезают с частотой 10 циклов/с, что приводит к какому-то постоянному межмолекулярному взаимодействию, энергия которого равна [c.99]

Дисперсионное притяжение. В любой молекуле возникают флуктуации электрической плотности, в результате чего появляются мгновенные диполи, которые в свою очередь индуцируют мгновенные диполи у соседних молекул (рис. 3.1, в). Движение мгновенных диполей становится согласованным, их появление и распад происходит синхронно. В результате взаимодействия мгновенных диполей энергия системы понижается. Энергия дисперсионного взаимодействия пропорциональна поляризуемости молекул и обратно пройор- [c.66]

Если рядом находятся полярная и неполярная молекулы, то под влиянием полярной молекулы в неполярной молекуле возникает (индуцируется) диполь. Постоянный диполь и индуцированный диполь притягиваются друг к другу Такой вид взаимодействия называется индукцнтным (рис. 17, б). [c.139]

Было предпринято несколько попыток создания теории образования комплекса амилоза-иод. Такая теория должна объяснить в основном две особенности этого явления, а именно возрастающую устойчивость комплекса с увеличением длины цени полимера и наблюдаемый спектр поглощения. Штейн и Рандл [901] полагали, что силы, ответственные за образование комплекса, возникают в больших диполях спирали амилозы это индуцирует диполи в молекулах иода, причем влияние дипольного взаимодействия возрастает соответственно числу взаимодействующих молекул иода. Следует ожидать, что ориентация молекул иода внутри спирали приведет к делокализации электронов, а значит, вызовет сдвиг максимума поглощения в сторону более длинных волн по мере увеличения йодной цепи [902]. Йодную цепь можно назвать одномерным металлом. Важно отметить, что твердый комплекс амилоза-иод дает спектр электронного спинового резонанса, подобный спектру металлического лития или натрия [903]. В этой связи интересно указать, что комплекс бензамид-трииодид НГз-2 0Hj ONHa, образующий кристаллы с цепями трииодида, подобными цепям, постулированным для комплекса амилозы, также обладает весьма сходным поглощением [c.320]