Мультипольные моменты

Энергию притяжения неполярных молекул можно частично объяснить наличием в них отличных от нуля квадрупольного и мультипольного моментов. Однако основную роль здесь играют так называемые дисперсионные силы, теория которых разработана Ф. Лондоном в 1928 г. Эти силы, присущие как полярным, так и неполярным молекулам, имеют квантово-механический характер. Дисперсионные силы действуют между молекулами, не обладающими ни дипольным, ни квадрупольным, ни мультиполь-ным моментами, и не зависят от температуры. [c.39]

Постоянный дипольный момент молекулы индуцирует дипольный, квадрупольный и другие моменты более высокого порядка во второй молекуле, которые затем взаимодействуют с постоянными мультипольными моментами первой молекулы. Постоянный квадрупольный момент первой молекулы также может индуцировать дипольный, квадрупольный и моменты более высокого порядка в другой молекуле. Взаимодействие постоянного дипольного момента первой молекулы с индуцированным дипольным моментом второй молекулы можно описать следующим образом [c.197]

Ориентационные и индукционные взаимодействия имеют место в системах, образованных полярными молекулами, т. е. молекулами, обладающими постоянными мультипольными моментами (что касается индукционного взаимодействия, то по крайней мере одна из молекул рассматриваемой пары должна иметь постоянный мультипольный момент, чтобы ф 0). Полная энергия взаимодействия между полярными молекулами не исчерпывается, однако суммой ориентационного и индукционного вкладов. В системах, образованных неполярными молекулами (инертные газы, например), ориентационные и индукционные эффекты отсутствуют. Однако энергия межмолекулярных взаимодействий для них не равна нулю, наиболее явным свидетельством чего является сжижение газов при понижении температуры и сжатии. [c.277]

Классические (неквантовые) внешние электростатические поля способны индуцировать в частицах дипольные и мультипольные моменты, перераспределяя их заряды. Сила воздействия на частицу считается пропорциональной напряженности поля Е. [c.72]

Молекулы некоторых газов имеют свои постоянные дипольные или мультипольные моменты (например, молекулы Н О), которые воздействуют на соседние частицы, перераспределяя их заряды. Энергия Ф , создаваемая диполем с моментом р. и напряженностью Е, равна [c.72]

Поместим начало координат в центр рассматриваемой полости цеолита (большой или малой) и разложим потенциал ф в ряд по сферическим функциям вблизи начала координат. Такое разложение, особенно если его провести вблизи центра малой полости цеолита типа А, по существу не отличается от разложения потенциала по мультипольным моментам, которое мы уже применяли для содалитовых структурных единиц [3]. Разница заключается лишь в том, что в первом случае [3] мы разлагали потенциал по степеням г Во, а сейчас должны разлагать по и, кро- [c.67]

Диамагнитные молекулы с мультипольными, моментами [c.187]

Начиная с работы [126], предпринимаются попытки учесть и влияние индуцированных диполей (поляризация молекул описывается с помощью так называемой оболочечной модели). Для реализации таких вычислений метод Эвальда, предложенный для расчета взаимодействий в системе диполей, распространен на мультиполи высшего порядка [127, 128], что позволяет учесть взаимодействие статических мультипольных моментов с диполями, индуцированными при колебаниях молекул. [c.165]

В этом приближении мультипольные моменты О появляются в интегралах как моменты переходов, которые в случае диполей можно получить из спектров растворов, а в случае более высоких мультиполей они учитываются как некоторые параметры. Вычислительная задача сводится к суммированию остающегося геометрического фактора. Выражение для типичной диполь-дипольной суммы, следовательно, имеет вид [c.564]

Кемпбелл и другие [64], выполнив обширные расчеты электростатической энергии с использованием различных моделей мультипольных моментов молекулы воды, получили величины электростатической энергии в интервале от 4 до 4,5 ккал/моль водородных связей. [c.149]

Расчеты с помощью модели мультипольного момента показывают, что несмежные соседние молекулы также вносят вклад в эффект искажения водородной связи [70]. Это означает, что присутствие несмежных соседних молекул увеличивает притяжение между данной молекулой и соседними молекулами или, наоборот, удаление несмежных соседних молекул уменьшает это притяжение. Другими словами, разрыв одних водородных связей может ослаблять другие водородные связи. [c.151]

Если а взять как сумму собственного и наведенного дипольных моментов и представить в виде числа, то можно непосредственно получить выражение Онзагера [178]. Различные варианты такого приближения рассматривались в [200, 201]. Члены с большим I будут включать все остальные мультипольные моменты. [c.84]

Подробное исследование влияния выбора различных базисных набо" ров на результат расчета методом ССП МО ЛКАО мультипольных моментов этилена и на результат расчета дальнодействующей части потенциальной кривой в п вом и втором порядках теории возмущений содержится в последующей работе[132]. [c.174]

Высшие мультипольные моменты ядра. Потенциал электростатического поля, создаваемого распределением заряда Q(г ), может быть представлен в виде суммы потенциалов различных мультипольных моментов (см. (23.4)) [c.271]

В соответствии с (23.66) оператор мультипольного момента ядра порядка /, т имеет вид [c.271]

Порядок приближения, в котором определяется тот или иной тип дальнодействующих сил, не связан с их важностью или величиной вклада. Так, например, определяемые во втором приближении силы могут быть более существенными по сравнению с силами, которые находятся в первом приближении. Во всяком случае, поскольку вносимое искажение достаточно мало, дальнодействующие силы могут быть скорректированы за счет учета свойств изолированных атомов или молекул. Таким образом, если распределение заряда не является сферически симметричным, то нейтральная молекула характеризуется статическим распределением заряда с ненулевыми мультипольными моментами (дипольным, квадрупольным, октапольным и т. д.). Тогда одна из составляющих дальнодействующих сил между двумя молекулами будет складываться из электростатического взаимодействия между соответствующими ненулевыми моментами. Другими словами, эта часть дальнодействующих сил определяется последовательным учетом диполь-дипольного, диполь-квад-рупольного, квадруполь-квадрупольного и т. д. взаимодействий. При таком типе взаимодействия заряженных оболочек возникают и другие, так называемые индуцированные силы, которые являются силами второго порядка. Например, дипольный момент одной молекулы будет искажать распределение заряда другой молекулы, силовое поле которой может быть описано с по- [c.194]

В качестве наглядного примера рассмотрим взаймодействие двух зарядов, распределенных по закону цилиндрической симметрии. В этом случае каждый мультипольный момент можно [c.195]

Сперлинг и Сторвик [156, 157] включили мультипольные моменты в потенциал сферической оболочки, в результате чего было достигнуто значительно лучшее согласие с экспериментом без введения новых параметров потенциала. Кроме того, можно рассмотреть обратную задачу по оценке квадрупольных и октаполь-ных моментов из экспериментальных данных для второго вириального коэффициента В Т). В случае более сложных молекул рассматриваемая модель может быть усовершенствована добавлением некоторого ориентационно зависимого члена и (форма) к центральному потенциалу (стр. 228). Боттомли и Сперлинг [158] исследовали модель, полученную добавлением квадруполей к потенциалам (28—7) и (18—6). [c.240]

В дальнейшем при рассмотрении различных составляющих ван-дер ваальсовых взаимодействий мы ограничимся дипольным приближением, уподобляя молекулы точечным диполям. Более строгий подход требует, однако, учета не только дипольного вклада в общий создаваемый молекулой потенциал, но также вкладов, обусловленных наличием у молекулы электрических моментов (мультипольных моментов) более высокого, порядка квадрупольного момента, октупольиого и т. д., причем вклад этих членов тем больше, чем меньше расстояние до молекулы. [c.275]

ДИСПЕРСИбННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, составляющая межмолекуляриого взаимодействия, определяемая квантовомех. флуктуациями электронной плотности частиц (молекул, атомов). Мгновенное распределение электрич. заряда молекулы, к-рому отвечает мгновенный дипольный момент молекулы (или более высокого порядка мультиполъный момент), индуцирует электрич. мультипольные моменты в др молекуле. Энергия взаимод. этих мгновенных мульти-польных моментов и есть энергия Д. в. Д. в. между [c.78]

Распределение заряда по молекуле может быть описано в терминах мультипольных моментов. Если г — вектор, на правленный от центра молекулы к заряду е,-, то мультиполь-ные моменты можно записать следующим способом (Килич, [c.18]

Неспецифические силы взаимодействия между атомами и молекулами, ван-дер-ваальсовы силы, имеют электрическую природу. Они обусловливаются взаимодействиями электронных оболочек атомов и молекул. Две основные физические величины характеризуют эти электронные оболочки — вектор дипольного момента и тензор поляризуемости. Строго говоря, наряду с ди-польным моментом следует учитывать и высшие мультипольные моменты — квадрупольный, октупольный и т. д. Однако их роль за редкими исключениями мала. [c.190]

Согласно последней гипотезе, происходит значительное взаимодействие между каждой парой связей С—Н. На величину потенциального барьера могут влиять только связи С—Н, находящиеся на противоположных концах молекулы. Их взаимодействие обусловлено частично обменными, а частично чисто классическими электростатическими силами. Были предложены два различных варианта взаимодействия, сохраняющих аксиальную симметрию распределения заряда в каждой из связей С—Н. Предположение Лассеттра и Дина [195] заключается в том, что у каждой связи С—Н в дополнение к небольшому дипольному моменту имеется квадрупольный момент. Как мы видели, взаимодействие дипольных моментов связей С—Н слишком мало для создания барьера требуемой величины. Предио-лагается, что квадрупольные моменты достаточно велики. Можно было бы рассматривать также высшие мультипольные моменты (например, октупольные), но крайне маловероятно, чтобы при этом удалось объяснить то, что не удается объяснить с помощью дипольных и квадрупольных моментов. В данном объяснении всеми обменными силами пренебрегают. К сожалению, современное состояние наших знаний о деталях распределения заряда в связях С—Н не позволяет с большой точ- [c.388]

Если бы упаковки молекул в кристаллах оказались не только неуплотняемыми, но и плотнейшими, это означало бы, что величины Уяч/2 и F не только симбатны, но и пропорциональны. Вряд ли можно ожидать такого полного взаимного соответствия формальной геометрической характеристики и термодинамической функции. Расположение молекул в кристалле наверняка определяется не только компактностью упаковки, но и относительной ориентацией мультипольных моментов. [c.155]

Это приближение впервые было использовано Хиллом [71], Уэстхаймером [72] и Бартоном [73] при решении конформационных задач. Для расчета энергии межмолекулярных взаимодействий в кристаллах графита оно применялось в исследованиях [74—76]. Китайгородский и Мирская [77, 78] на основе атом-атомных потенциалов разработали универсальный метод расчета энергии органических кристаллов, построенных из молекул с небольшими мультипольными моментами. Далее были предложены многочисленные и разнообразные уточнения расчетной схемы, которые шли преимущественно по двум направлениям 1) подбор оптимального вида и наилучших параметров потенциалов, 2) учет электростатической составляющей. [c.158]

Несмотря на сделанные при разработке моделей цеолитов и адсорбируемых молекул, а также в расчетах довольно грубые допущения, примененный молекулярно-статистический метод в полуэмпирическом атом-ионном приближении и в приближении точечных мультипольных моментов для потенциальной функции межмолекулярного взаимодействия молекула — цеолит позволяет описывать термодинамические характеристики адсорбции при нулевом заполнении и решать некоторые хроматоскопические задачи. ь [c.209]

Мультипольные моменты Q порядка I являются произведениями тессераль-яых сферических функций на 1-ю степень радиальной координаты г, как показано в следующих выражениях [c.535]

Прямой расчет ш, основанный на модели мультипольного момента молекулы воды, дает величину 2,6Д [69]. В работе [69] было показано, что электрическое поле, действующее на центральную молекулу, равно приблизительно 0,52-10 эл.ед/см (около 150 000 000 В/см) и имеет такое же направление, как и постоянный дипольный момент центральной молекулы. Это означает, что молекулы во льду ориентируются таким образом, что энергия взаимодействия их дипольных моментов с электрическим полем, создаваемым соседними молекулами, имеет ми-нимул , а следовательно, энергия связи — максимум. Из общего поля, действующего на центральную молекулу, приблизительно 207о составляет иоле, создаваемое квадрупольпыми и октуполь-иыми моментами соседних молекул, и около 20% обусловлено вторичными соседями и более далекими молекулами. [c.111]

Как мы уже обсуждали выше, классической физике удалось объяснить только два типа межмолекуляриых взаимодействий прямое электростатическое взаимодействие между молекулами, обладающими постоянными мультипольными моментами (ориентационные силы), и взаимодействие между постоянным моментом одной молекулы и наведенным им моментом в другой молекуле (индукционные силы). Однако классическая физика оказалась не в состоянии объяснить силы притяжения между иейтральпыми системами, ие обладающими электрическими моментами (например, силы притяжения, возникающие па больших расстояниях мелщу атомами благородных газов). Открытым оставался вопрос о характере сил отталкивания на близких расстояниях. [c.20]

Разложения для гы ж Га] (см. (1,4), (1.5)) после суммирования по I и / также могут быть записаны черев мультипольньте моменты. десь так же, как и в (1.24), выделим член с == 0 [c.85]

Дисперсионные и ииду1 ционные взаимодействия молекулярных систем. В предыдущем пункте было рассмотрено взаимодействие атомов в сферически симметричных состояниях. При рассмотрении взаимодействия молекул, а также атомов в вырожденных электронных состояниях, помимо дисперсионной энергии, появляются также индукционная энергия и энергия прямого электростатического взаимодействия мультипольных моментов. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология