энергий и структура воды

Коррозионные процессы и эффективность действия ПАВ на поверхности металлов в топливах и маслах в значительной мере связаны с образованием на ней адсорбированной пленки воды. В тех случаях когда энергия связи воды с металлом меньше или равна энергии связи ПАВ с водой, последняя может связываться с активными группами ПАВ за счет водородных связей или сольватации анионной или катионной части молекул, солюбилизироваться внутри или на поверхности молекул ПАВ, связываться коллоидной структурой, либо, наконец, эмульгироваться. Возможен также вариант, когда энергия связи воды с металлом меньше или равна энергии связи ПАВ с металлом. При этом выдвигается на первый план энергия меж-молекулярной связи ПАВ со средой если она невелика, то идет избирательная сорбция ПАВ на наиболее активных участ- [c.207]

Повышенное или пониженное значение плотности прочно связанной воды по сравнению с обычной жидкой водой будет зависеть от того, какой из двух факторов — усиление энергии связи или разупорядочивающее влияние подложки — окажется преобладающим. Для слоистых силикатов (см. табл. 2.2),кремнезема [87], цеолита NaX [88] плотность адсорбированной воды выше единицы. Это обусловлено высокой энергией связи при относительно небольшом разупорядочивающем влиянии подложки. Последнее объясняется хорошим структурным соответствием между узором поверхностных атомов кислорода (и гидроксильных групп в случае кремнезема) слоистых силикатов и кремнеземов, с одной стороны, и элементами структуры воды — с другой. Недаром получившая широкое распространение первая модель структуры адсорбированной слоистыми силикатами воды представляла собой плоский вариант структуры льда [89]. Н. В. Белов подметил идентичность формы и размеров полостей цеолита X и крупных додекаэдрических молекул воды Н20 20а<7 и на основе этого предположил, что [c.35]

Из приведенных данных но исследованию устойчивости дисперсии алмаза в растворах K I следует, что в зависимости от pH дисперсионной среды и концентрации электролита и, как следствие этого, от состояния поверхности дисперсия алмаза ведет себя либо как лиофилизованная (кислая область), либо как иопно-стабилизированная (щелочная область) дисперсная система, обнаруживая тем самым различную чувствительность к добавлению индифферентного электролита. В зависимости от состояния поверхности частиц алмаза (соотношения числа диссоциированных и недиссоциированных поверхностных групп), возможности образования водородных связей между молекулами воды и поверхностными группами алмаза, а также от концентрации добавленного электролита меняется структура воды в ГС, и, как следствие, соотношение между молекулярной, ион-но-электростатической и структурной составляющими энергии взаимодействия частиц. [c.184]

Во втором случае молекулы воды вблизи ионов становятся более подвижными, чем в чистой воде. Величина потенциального барьера, преодолеваемого молекулой воды, оказывается при этом меньше энергии активации самодиффузии в чистой воде, вследствие чего отрицательный вклад иона не компенсируется положительным. Происходит как бы частичное расплавление существовавших льдоподобных каркасов. Это явление, несколько неожиданное с позиций существовавших представлений о гидратации, получило название отрицательной гидратации. Она возникает при наличии в растворе ионов с малой плотностью заряда, например N07 , С1 . Так как в растворе одновременно находятся катион и анион и каждый из них влияет на структуру воды в соответствии со своими индивидуальными свойствами, то суммарный эффект будет зависеть от того, какой из ионов произведет наиболее интенсивное изменение. [c.26]

Ажурность структуры воды определяет особенности диффузии ее молекул, состоящие в том, что в такой структуре активированный переход отдельных молекул и ячеек в целом не требует образования дырок , они имеются в самой структуре воды. В связи с этим энергия активации самодиффузии в расчете на 1 моль как в первом, так и во втором случае трансляционного движения равна. Поэтому уравнение (IV,16) для коэффициента самодиффузии трансляционного движения можно представить так [c.148]

Обычно для жидкости или твердого тела (ди дУ)т — большая положительная величина, означающая, что энергия убывает со сжатием. Однако в данном случае энергия со сжатием увеличивается, потому что уменьщение объема может происходить только при разрыве некоторых водородных связей, которые обусловливают открытую структуру воды. [c.232]

Подставив значения заряда радиуса ионов убедимся, что вычисленные АЕ в 1,5—2 раза больше экспериментальных данных. Дальнейшее развитие теории сольватации ионов показало непригодность уравнения (11.4) для расчета энергии сольватации. Основной недостаток теории Борна заключается в том, что в ней не учитывается структура растворителя, не отражена молекулярная картина процесса сольватации ионов. Расчет энергии сольватации ионов с учетом особенностей структуры воды был произведен Дж. Берналом и Р. Фаулером. По их идее, ионы, воздействуя на молекулы воды, нарушают ее собственную структуру. Эффект этого изменения пропорционален поляризующей силе иона, т. е. величине е/г. [c.272]

Вероятно, заслуживает внимания действие органических веществ на структуру воды затворения [298, 299]. Вода имеет области льдоподобной и разупорядоченной структур, последняя играет преимущественную роль в растворении. Органические вещества, такие как сахароза, способствуют большему разрушению структуры воды и понижают энергию гидратации ионов. Это может замедлить скорость гидратации вяжущих и зародышеобразование новых фаз. [c.114]

Представление о механизме воздействия магнитного поля на водно-дисперсные системы [120] в определенной степени можно получить на основе теории, связывающей структурные изменения водно-дисперсных систем с образованием ионов. При магнитной обработке воды под влиянием магнитного поля происходит процессия внешних электронных облаков в молекулах, поэтому последние приобретают индуцированный магнитный момент, перпендикулярный направлению магнитного поля. Вследствие этого энергия водородных связей изменяется, происходит их изгибание и частичный разрыв. Это влечет за собой изменение взаимного расположения молекул, а следовательно, и структуры воды, что обусловливает наблюдаемые изменения ее плотности, поверхностного натяжения, вязкости и ряда других свойств. [c.34]

Области неплотной упаковки внутри льдоподобной структуры воды можно приближенно рассматривать как пустоты, которые играют существенную роль при растворении в воде неполярных органических веществ. При растворении молекулы этих веществ внедряются в структуру воды, что приводит к стабилизации структуры и к уменьшению внутренней энергии системы. Одно из возможных, объяснений этого. явления, предложенное О. Я. Самойловым, состоит в том, что молекулы неполярных органических веществ, заполняя пустоты, ограничивают перемещение свободных молекул воды и их тепловой обмен с молекулами воды каркаса. Это способствует стабилизации структуры воды. Ввиду того что ПАВ содержат неполярную, углеводородную цепочку, их растворение также приводит к стаби.тизации структуры воды. [c.406]

Сведений относительно кристаллической структуры изученных нами кристаллогидратов в литературе мало, поэтому строгий учет влияния этого фактора на состояние воды для всех соединений не проводился. Вместе с тем мы сочли возможным, выбирая для рассмотрения и расчета энергии наиболее простые спектры и усредняя результаты, все же изучить возмущающее действие различных анионов на молекулы воды. Анион в таком случае представлял собой некоторую изолированную, усредненную, т. е. гипотетическую единицу, поэтому расчет энергии взаимодействия воды с анионом следует считать приближенным. Однако, как и в случае органических соединений, интерес может представлять и относительное изменение прочности водородной связи для различных анионов. [c.57]

Таким образом, анионы СГ, СЮ4 N07 образуют водородные связи с кристаллизационной водой с энергией, лежащей в пределах 1,8—2,6 ккал. Такие ионы, согласно с теорией растворов Самойлова [15], называются отрицательно гидратирующимися, так как приводят к разупорядочению структуры воды. [c.62]

В качестве характеристик, с которыми проводится сопоставление этого приближенного и весьма произвольно выбранного критерия наблюдаемых эффектов изменения формы полосы поглощения, были взяты электроотрицательность в водных растворах (хг), энергия активации выхода воды из первой гидратной оболочки (А г), отношение времен релаксации молекулы воды в поле иона и в поле структуры воды (тг/т), неоднородность плотности воды в поле катионов (/г) и изменение энтропии на границе первой и второй гидратных оболочек (— А5ц) для простых ионов и (—Аб и) для составных. В табл. 18 соответствующие значения, взятые из работ [18, 204, 269, 270], приводятся в графах для анионов с индексом А , для катионов — с индексом К . [c.105]

Распространяя такой подход на все остальные колебательные полосы воды, можно получить еш е пятую характеристику структуры воды. На этот раз удается установить два ее кинетических свойства. Как было описано выше (см. гл. III, п. 5), достаточно интенсивная при 5° С полоса трансляционных колебаний воды vj, положение максимума которой не зависит от температуры, при 50° С практически полностью исчезает (см. рис. 61). Выше было показано, что положение V7-полосы не зависит от размера комплекса (см. гл. III, п. 5). Энергия и силовая постоянная водородной связи, последняя из которых определяет частоту vy, при повышении температуры от 5 до 50° С почти не меняются (см. гл. III, п. 2 и гл. V, п. 3). Таким образом, исчезновение vr-полосы жидкой воды при нагревании ее на 45° можно объяснить только тем, что в результате указанного повышения температуры число водородных связей со временем жизни больше 1,5-10 сек уменьшилось на порядок. Этот вывод полностью согласуется с данными, полученными методом ядерного магнитного резонанса, по которым это время при нормальных условиях оценивается lO ii — 10 сек. Кроме того, из температурного поведения vt-полосы следует, что при 50° С практически не остается молекул воды, живущих в связанном состоянии хотя бы 2-10 сек. [c.153]

Такое понимание гидратации нашло отражение в модели структуры водных растворов, предложенной О. Я- Самойловым и развиваемой его школой. По этой модели характер окружения ионов молекулами воды соответствует наименьшему изменению структуры воды, являющейся вплоть до достаточно высоких концентраций растворенных веществ матрицей, иа которой развертываются все взаимодействия в растворах. Ионы образуют структуры замещения и внедрения на основе структуры воды. Подчеркивается важность короткодействующих сил в растворе и, следовательно, градиентов энергии, а не полных энергий. Модель объясняет температурный коэффициент растворимости веществ и ряд свойств растворов. [c.65]

Можно сделать вывод о том, что увеличение структурированности воды в растворах приводит к росту гидратации протона и уменьшению протонодонорной способности среды, а перестройка и нарушение структуры воды ведет к уменьшению гидратации протона и росту протонодонорной способности среды. Этот вывод подтверждается относительно недавно полученными электрохимическим методом данными (К. Бейз и др., 1978) по определению свободной энергии переноса протонов АО из водного раствора в растворы с добавками одноатомных спиртов. [c.87]

Обнаруживаемые изменения структуры воды в граничных слоях не только сказываются на ее физических свойствах, но и вызывают изменение расклинивающего давления в тонкой прослойке [42, 43]. Этот эффект возникает при перекрытии граничных слоев с измененной структурой в достаточно тонких прослойках. Структурные изменения прослойки, происходящие при перекрытии, ведут к изменению ее свободной энергии Fs, которая становится функцией толщины прослойки /г. Термодинамическим следствием этого является появление структурной составляющей расклинивающего давления П5 = — др1/ дк)т, величина и знак которой зависят от характера происходящей при перекрытии структурной перестройки. Так как AFs = AHs—TASs (где ДЯ — изменение энергии межмолекулярных связей, а Д5 — изменение энтропии в прослойке при изменениях взаимной ориентации молекул, характеризуемой параметром порядка), знак производной дР /дк зависит от изменений энтропии и энтальпии прослойки воды при изменении ее толщины. [c.15]

На процесс м1щеллообразования в водных растворах существенно влияет структура воды, которая способствует выталкиванию углеводородных радикалов из раствора одновременно частично разрущается структура воды. Благодаря дифильному строению молекул ПАВ углеводородные радикалы, взаимодействующие между собой в мицеллах, экранируются полярными гидрофильными группами. Поэтому происходит самопроизвольное мицеллообразование с минимальным поверхностным натяжением на границе раздела мицелла—вода, сопровождающееся умень-и]ением энергии Гиббса системы. Эффектом экранирования объясняется уменьщение энтальпии в процессе мицеллообразования. Взаимодействие отдельных частей молекулы ПАВ в молекулярном растворе с растворителем характеризуется различным изменением энтальпии лиофильная часть взаимодействует с выделением теплоты, лиофобная — с поглощением теплоты. Именно поэтому энтальпия растворения ПАВ имеет небольшие положительные илн отрицательные значения (чаще всего для водных растворов она положительна). В мицеллярном растворе экранирование лнофоб-ных групп приводит к уменьшению поглощения теплоты, т. е. н снижению энтальпии системы по отношению к энтальпии образования истинного раствора. Так как мицеллообразование является процессом возникновения новой фазы, то его можно сравнить с расслоением системы, т. е. с процессом ее упорядочения. Для таких процессов характерно уменьшение энтропии. Таким образом, самопроизвольное мицеллообразование по сравнению с образованием молекулярного раствора обусловлено уменьшением энтальпии [см. уравнение (УГ25)]. [c.297]

Известно, что вода — сильно структурированная жидкость. Существующие модели жидкой воды признают наличие в ней ближнего порядка — участков, имеющих льдоподобную ажурную тетраэдрическую структуру (кластеров), в которых молекулы воды соединены водородными связями. Кластеры находятся в равновесии с несвязанными молекулами воды, заполняющими области неплотной упаковки внутри структуры воды. Вода, связанная в кластерах, имеет меньшую энергию и энтропию, чем свободная, так как образование водородных связей сопровождается выделением тепла и возрастанием упорядоченности в системе. Структурированная вода обладает также меньшей плотностью и трансляционной подщжност1>ю, большей теплоемкостью. Несвязанная вода имеет большую плотность, но лишена упорядоченности. [c.51]

Увеличение склонности к мицеллообразованию в гомологических рядах объясняется усилением ван-дер-ваальсова взаимодействия цепей с ростом их длины, что повышает выигрыш энергии при переходе цепей из воды в неполярную фазу — ядро мицеллы. Существенна и роль энтропийного фактора с увеличением длины цепи возрастает положительное изменение энтропии, обусловленное разрушением айсберговых структур воды вокруг углеводородных радикалов при их ассоциации. [c.58]

Первая обстоятельная попытка подсчета величины энергии гидратации ионов принадлежит Берналу и Фаулеру. Они исходили из кристаллической модели воды, счнтая па основании рентгеновского анализа, что при низких температурах вода имеет кристаллическую решетку типа кварца, а структура воды, деформированная под влиянием ионов солей, имеет тетраэдрическую структуру (см. рис. 38 и 39, с. 147). [c.172]

Первый член показывает взаимодействие между ионом и диполем воды, второй показывает изменение энергии иона в связи с переходом его из вакуума в среду с определенной диэлектрической проницаемостью. Третий член в уравнении Бернала и Фаулера определяется энергией дезориентации молекул воды в связи с появлением в растворе ионов, т. е. энергией перестройки структуры воды из решетки типа кварца в тетраэдрическую решетку. Эта величина обозначается i/ . Таким образом, величина энергии гидратации в первом приближении определяется тремя величинами энергией взаимодействия между молекулами воды и ионом, энергией переноса иона (эта величина всегда имеет положительный знак, так как 1/е меньше единицы) и энергией дезориентации молекул воды U . В результате выражение Бернала и Фаулера существенпо отличается от выражения Борна наличием членов,-учитывающих взаимодействие между диполем и ионом. Все дальнейшие исследователи считали эти величины главными в выражении для сольватации. [c.173]

Ассоциация молекул и структура жидкостей. Молекулы таких жиД Хостей, как НР, вода и спирты, могут при образовании водородных связей выступать как акцепторы и доноры электронного заряда одновременно. В результате этого образуются димеры (НР)2, (НзО) , (СНзОН)2 и т. д. Однако ассоциация на этом не останавливается, образуются тримеры, тетрамеры и т. д., пока тепловое движение не разрушает образовавшеюся кольца и]ш цепочки молекул. Энергия на одну водородную связь в таких цепочках возрастает с числом молекул в димере воды 26,4, в тримере 28,4 кДж/моль, Для фтористого водорода в цепочках (НР)2, (НР)з, (НР)4 и (НР)5 и в кольце (НР)б на одну водородную связь приходится 28,9 32,5, 34,6 36,9 и 39,5 кДж/моль соответственно [к-32]. Когда тепловое движение понижено (в кристалле), через водородные связи создается кристал тическая структура. Известная аномалия плотности воды и льда обусловлена водородными связями в кристаллах льда каждая молекула воды связана с четырьмя соседями водородными связями через две неподеленные пары атома кислорода молекула образует две донорные Н-связи и через два атома Н — две акцепторные. Эти четыре связи направлены к вершинам тетраэдра. Образующаяся гексагональная решетка льда благодаря этому не плотная, а рыхлая, в ней большой объем пустот. При плавлении порядок, существующий в кристалле (дальний порядок), нарушается, часть молекул заполняет пустоты и плотность жидкости оказывается выше плотности кристалла. Но в жидкости частично сохраняется льдообразная структура вокруг каждой молекулы (б.иижний порядок). Эта структура воды определяет многие свойства воды и растворов. Структурированы и спирты, но по-иному, так как молекула спирта образует одну донорную и одну акцепторную связь. Эта структура разрушается тепловым движением значительно легче. Возможно структурирование и смещанных растворителей, как водно-спиртовые смеси и др. Оказывая особое влияние на структуру воды, водородные связи налагают отпечаток на всю термодинамику водных растворов, делая воду уникальным по свойствам растворителем. [c.274]

В гораздо большей степени эффекты влияния обнаруживаются в растворах электролитов, в которых сильное электрическое поле иона вносит существенные искажения в льдоподобную структуру воды. Для водных растворов расчеты показывают, что энергия взаимодействия ион —диполь воды в четыре раза превышает энергию взаимодействия диполей воды друг с другом (—0,25-10- и —1,0-10 Дж/молекула соответственно для однозарядного катиона). Ион, оказавшийся в воде, нарушает ее структуру и тем эффективнее, чем больше его заряд, так что вокруг иона образуется область первичной гидратации, в которой молекулы воды относительно прочно связаны, затем область большого радиуса, содержащая воду с нарушенной структурой (деструктурированная вода), и, наконец, еще дальше от иона простирается область, в которой сохраняется структура обычной воды (Клотц). [c.252]

Бернал и Фаулер высказали предположение о необходимости учета квазикристаллических свойств структуры воды, састоя-щей из совокупности тетраэдрических образований Эли и Эванс, учитывая это, рассмотрели следующий цикл а) удаление тетраэдрической группировки воды из жидкой в газо ю фазу, сопровождающееся расходом энергии б) расщепление тетраэдра на пять свободных молекул воды с затратой энергии р в) присоединение четырех молекул воды к свободному иону в газовой фазе с выделением энергии П г) возвращение тетраэдра с ионом в растворитель с изменением энергии Ту Д) возвращение одной молекулы воды (пятой) в жидкую фазу с выделением энергии X,. [c.172]

В теоретич. аспекте Г. в. рассматривают в рамках общей проблемы влияния среды на межмолекулярные взаимодействия. Внедрение неполярной молекулы в воду невозможно без нарушения образуемой молекулами воды простраи- ственной сетки прочных водородных связей. Для такого внедрения требуется значит, затрата работы, т.е. повышается своб. энергия системы (изохорно-изотермич. потенциал, или энергия Гельмгольца). В результате неполярные молекулы в воде начинают притягиваться, поскольку при их сближении термодинамически невыгодный контакт с водой в тон или иной степени устраняется и своб. энергия системы понижается. Вызываемые присутствием неполярной молекулы искажения в структуре воды могут передаваться на значит, расстояния по цепочкам водородных связей и обусловливать дальнодействие сил Г. в. Эти искажения носят упорядоченный характер и сопровождаются уменьшением энтропии системы энтропийная природа Г. в. и проявляется в его усилении при повышении т-ры. [c.568]

Возможность исдледования структуры воды методами ЯМР обусловлена наличием у молекулы воды двух ядер водорода с отличным от нуля спином. Спин ядра водорода равен /2. Сущность явления ЯМР состоит в резонансном поглощении электромагнитной энергии частоты го веществом, помещенным в магнитное поле достаточно высокой напряжен-, ности //о=(10—25) кгс. В однородном магнитном поле два возможных положения спина протона становятся энергетически неравноценными. Энергия расщепления АЕ пропорциональна напряженности поля На и магнитному моменту ядра ц [c.145]

Наблюдаемый эффект можно объяснить тем, что структура воды не может не сказаться на вероятностях излучательных и безызлучательных переходов красителей в водных растворах. В том случае, когда структура воды под воздействием ионов разупорядочивается и, следовательно, создаются условия для более сильного взаимодействия между возбужденной молекулой и средой вследствие ослабления жесткости ее окружения (возможно, с увеличением гидратации молекулы), увеличивается вероятность отвода энергии от возбужденной молекулы (с синглетно-возбужденного и триплетного уровней). Это приводит к тушению флуоресценции как при комнатной, так и при низких температурах. [c.107]

Весьма интересными оказались качественные данные по равновесию водный раствор перхлората натрия — хинолин. Так, при приведении в равновесие хинолина с 10 М водным раствором Na 104 объем органической фазы возрастает на 60—65%, а водной фазы соответственно уменьшается. Этот факт может быть объяснен переходом в фазу растворителя довольно больших количеств воды. Сопоставление этих данных с всаливанием кетонов (даже ацетофенона и метилизобутилкетона) в водную фазу хорошо подтверждает роль структурных изменений воды под действием ионов электролитов и большое значение энергии водородной связи вода — растворитель. Действительно, поскольку энергия водородной связи (Ей) типа кетон — вода меньше энергии водородной связи вода — вода, то даже при значительном разрушении структуры воды хотя и происходит частичный переход ее в фазу растворителя, все же преобладает процесс высаливания неэлектролита. В случае же хинолина, когда Ел для связи хинолин — вода больше Еп связи вода — вода, имеет место обратная картина. [c.111]

Среди веществ с по,чярными молекулами лучше других, за исключением аммиака, изучена адсорбция воды. Начальная изостерическая теплота адсорбции очень высокая, но уменьшается с увеличением заполнения. Опубликовано несколько работ, в которых тип обменного катиона в цеолитах X сопоставляется с теплотой адсорбции, служащей мерой спехщфичности. В работе Джигит и Киселева [129] показано, что калориметрически измеренные дифференциальные теплоты адсорбции воды зависят от энергии взаимодействия молекул как с обменными катионами, так и с отрицательными ионами кислорода каркаса. На рис. 8.25 представлена зависимость теплоты адсорбции воды от радиуса катиона при разных степенях заполнения полостей. Благодаря большому радиусу ионов калия, рубидия и цезия, взаимодействие молекул воды с катионами и ионами кислорода каркаса уменьшается. При больших величинах адсорбции молекулы воды взаимодействуют между собой с образованием водородных связей. Кроме того, с увеличением содержания в структуре воды катионы изменяют свои положения они гидратируются и смещаются в бо.льшие полости. [c.682]

Немети и Шерага [47, 52] предположили, что каждая молекула НгО находится на одном из пяти уровней энергии, зависящем от того, сколько водородных связей она образует — О, 1, 2, 3 или 4. Они вычислили статистическую сумму такой системы, выразив доли молекул, образующих 4,3,2 водородные связи в роях, через среднее число молекул в рое и через долю молекул с одной связью. Роям приписывается молярный объем и коэффициент расширения льда. Эти величины для несвязанных молекул определяются из экспериментальных значений молекулярного объема жидкости при О, 4 и 25 °С. Оказалось, что вычисленный молекулярный объем действительно имеет минимум при 4°С хорошее совпадение с опытом получено и для ОгО. Однако такие модели смеси четко различающихся видов воды не согласуются с рядом спектроскопических фактов. В частности, эти факты противоречат возможности приписать роям льдоподобную струк-туру [41]. По-видимому, существует широкое, практически непрерывное распределение структур воды. Соответствующая количественная теория еще не построена. [c.206]

На основании этих фактов, а также аномальной мольной теплоемкости инертных газов в водных растворах [до 60 калДмоль- °С)]Франк и Эванс пришли к заключению, что в водных растворах неполярных веществ структура воды изменяется в направлений большей кристалличности вода образует, так сказать, микроскопические айсберги вокруг молекул растворенного вещества. Такое замерзание понижает энергию, ограничивает свободу движения молекул воды и тем самым уменьшает Q. [c.63]

Наиболее подробно разработан механизм упорядочения структуры воды в модели Иомети и Шераги [16]. Согласно представлениям этих авторов, растворение углеводорода в воде сопровождается образованием частичного клатрата из молекул воды вокруг молекулы углеводорода (рис. 1). Так как при этом выпуклая поверхность почти сферического кластера становится вогнутой, то поверхностные молекулы воды могут образовывать максимальное число водородных связей с соседями — четыре. Кроме того, образуется дополнительный — пятый ван-дер-ваальсов контакт с молекулой углеводорода, т. е. молекула воды становится пентакоординированной. При этом понижается энергия молекул воды на величину (рис. 2). Размещение молекул углеводорода в районах несвязанной воды может происходить только заменой контактов вода — вода контактами вода — углеводород. При этом сильные дипольные взаимодействия заменяются на более слабые индукционные и дисперсионные и энергия несвязанных [c.12]

Гидрофобные взаимодействия являются частным случаем взаимодействий, обусловливающих нерастворимость данного вещества в данном растворителе. Эти взаимодействия определяются как ван-дер-ваальсовыми притяжениями самих неполярных групп, так и взаимодействиями этих групп с водой, которые, как было показано выше, связаны со структурой воды. Главное в теории гидрофобных взаимодействий, согласно Шераге [8],— это представление о том, что число водородных связей, рассчитанное на моль воды, выше вблизи углеводородной молекулы. Гидрофобные взаимодействия приводят к большому отрицательному изменению свободной энергии (А ) в результате положительного изменения энтропии и малых изменений энтальпии. Энтальпийный член Н при гидрофобных взаимодействиях равен нулю для ароматических групп и положителен для алифатических. Движущей силой гидрофобных взаимодействий является изменение энтропии. Следствием термодинамики гидрофобных взаимодействий является то, что с повышением температуры (до 60° С) эти взаимодействия увеличиваются. Максимум энергии гидрофобных взаимодействий для алифатических боковых цепей находится при 58° С, а для ароматических — около 42° С. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология