Водородная связь межмолекулярна энергия

Молекулярные кристаллы. Структурными единицами в кристаллах этого типа служат молекулы, связанные друг с другом силами Ван-дер-Ваальса или силами водородной связи. Малая энергия межмолекулярных связей определяет своеобразие свойств кристаллов этого типа. Их характеризует низкая энергия кристаллической решетки и связанные с этим малая механическая прочность, низкие температуры плавления и высокая летучесть. Молекулярные кристаллы не проводят электрический ток (диэлектрики) и обладают низкой теплопроводностью. [c.76]

Водородная связь. Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь. Химические связи в молекулах обычно очень прочны, их энергия находится в пределах 100—150 кДж/моль. Кроме этого существуют так называемые водородные связи, прочность которых составляет 10—40 кДж/моль. Длина этих связей соответственно 270—230 пм. [c.189]

Огромную роль в межмолекулярных взаимодействиях играет водородная связь, поскольку ею в значительной мере определяется возможность образования комплексов, мицелл и ассоциаций молекул в объеме масла и на поверхности металлов. Межмолекулярная водородная связь зависит от электростатических и донорно-акцепторных взаимодействий между молекулами—донором (АН) и акцептором (В) водорода. Энергия водородной связи по величине (8—60 кДж/моль) уступает энергии химических связей, но именно она в межмолекулярных связях во многом определяет ассоциацию молекул воды, спир- [c.203]

Спектры растворов, жидкостей и кристаллов могут служить важным источником сведений о межмолекулярном взаимодействии, о его тонких деталях. Сравнивая величину низкочастотного сдвига при растворении вещества в серии растворителей, можно определить, как изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия веществ с растворителем, электронно-донорные свойства растворителей и др. Особое значение при изучении межмолекулярного взаимодействия приобрела спектроскопия водородной связи. [c.178]

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]

Данные по электрической проводимости и вязкости алюмо-фосфатных растворов также говорят о специфичности подобных растворов, содержащих надмолекулярные образования типа ассоциатов и анионы различной степени полимерности. Измерение вязкости связок показало, что это ньютоновские жидкости, и их нельзя отнести к аномальным или структурированным жидкостям. Таким образом, растворы алюмофосфатов — это истинные растворы, и значение активации вязкого течения для них, видимо, в значительной степени определяется энергией водородных связей межмолекулярного взаимодействия [39]. [c.28]

Межмолекулярные взаимодействия трех упомянутых выше типов - диполь-диполь , диполь - индуцированный диполь и индуцированный диполь - индуцированный диполь обеспечивают сравнительно невысокие энергии притяжения. Значительно более прочны водородные связи. Их энергии находятся в пределах 5-10 ккал/моль. Такие связи возникают между функциональными группами, содержащими кислые протоны (т. е. протоны ОН- и КН-групп), и атомами, имеющими НЭП. [c.69]

Результат 151. Протонные дисперсионные силы между водородными связями, индуцированное дипольное взаимодействие и взаимодействие переходов протонов с другими колебаниями, особенно с межмолекулярными, обусловливает большое разнообразие энергетических уровней. Последнее проявляется в виде непрерывного поглощения в ИК-спектрах растворов с водородными связями, потенциальная энергия которых описывается [c.297]

Молекулы веществ, находящиеся в твердом, жидком и газообразном состоянии, взаимодействуют друг с другом с разными по энергии силами — силы Ван-дер-Ваальса, водородная связь, химическая связь и др. Такое взаимодействие определяет конденсированное состояние вещества. Эти силы приводят к появлению в жидкостях и газах сольватов и ассоциатов, обусловливают диссоциацию молекул и других частиц в любых агрегатных состояниях вещества, они же характеризуют появление структуры (полиэдры, ансамбли полиэдров или кластеры) в веществе в разных его агрегатных состояниях, определяя аморфную или кристаллическую структуру. Межмолекулярное взаимодействие частиц в системе приводит к отклонению их свойств от идеальных. Такие системы называют неидеальными или реальными. Свойства индивидуальных реальных систем (веществ в чистом виде) могут быть рассчитаны с помощью уравнений состояния вещества. Этих уравнений в литературе приведено несколько сотен. Свойства же смесей расчету пй уравнениям состоянию не поддаются. Это определяется сложностью изменения свойств смесей с изменением их состава. [c.220]

Хорошо известна способность соединений, содержащих атом водорода, ковалентно связанный с одним из электроотрицательных атомов молекулы, образовывать межмолекулярные и внутримолекулярные водородные связи. Причем, энергия взаимодействия некоторых полярных молекул с образованием водородных связей больще кулоновской или дисперсионной энергий. Она сильно зависит от природы и строения партнеров и, как правило, составляет 3-f-8 ккал/моль, хотя иногда достигает 15— 16 ккал/моль. Число химических соединений, способных к ассоциации за счет образования межмолекулярной водородной связи, весьма велико. Образование водородной связи существенно влияет на физико-химические свойства и поведение молекул в растворе. [c.75]

Модель межмолекулярного потенциала SP [338] использует три заряда, расположенных на атомах водорода и кислорода. Так же как и в модели ST2, между молекулами воды действует потенциал 6-12, центрированный на атомах кислорода. Для определенных параметров модели выполнялась серия пробных расчетов с целью минимизировать отклонение рассчитанных величин от данных экспериментальных измерений. В результате получен дипольный момент, равный 2,27 Д, энергия водородной связи равна 27,6 кДж/моль при равновесном расстоянии 0,276 нм между атомами кислорода в димере воды. [c.120]

Вместе с тем, можно выделить несколько общих моментов для сравниваемых систем. Во-первых, как это следует из приводимого ниже материала, величина теплоты активации существенно ниже энергии простейшей химической связи и отвечает уровню водородной связи, обусловливающей, таким образом, межмолекулярное взаимодействие в топливных композициях. [c.24]

На вопрос можно ответить также, исходя из теоретических представлений о прочности химических связей (связей между атомами в молекулах) и связей между молекулами (осуществляемых за счет сил межмолекулярного взаимодействия). Энергия химической связи на 1—2 порядка выше энергии межмолекулярного взаимодействия. В случае воды следует дополнительно учитывать возможность образования между ее молекулами водородных связей, занимающих по энергии промежуточное положение между химическими связями и универсальными силами межмолекулярного взаимодействия. [c.203]

Особым случаем межмолекулярных взаимодействий, имеющим важное значение в химии, является водородная связь (энергия, как правило, 20—40 кДж/моль). Она осуществляется прежде всего в соединениях с группой ОН образование водородной связи приводит к выигрышу энергии, поскольку протон взаимодействует одновременно с двумя электронными облаками. Например, две молекулы уксусной кислоты образуют димер [c.108]

Водородные связи — это силы, которые относятся к категории как внутримолекулярных, так и межмолекулярных и встречаются обычно там, где присутствуют гидроксильные и аминогруппы. Радиус действия водородной связи 2,4—3,2 А, а энергия обычно составляет 5—8 ккалЫоль. [c.95]

Атом водорода в полученном димере связан с двумя атомами фтора одной ковалентной связью и одной водородной связью. Энергия водородной связи составляет 8—40 кДж/моль, т. е. обычно больше энергии межмолекулярного взаимодействия, но значительно меньше энергии ковалентной связи. Водородная связь имеет весьма широкое распространение. Она встречается в неорганических и органических соединениях. Водородная связь иногда определяет структуру вещества и заметно влияет на физико-химические свойства. Важную роль играет водородная связь в процессах кристаллизации и растворения веществ, образования кристаллогидратов, ассоциации молекул и др. Водородная связь обусловливает отклонение свойств некоторых соединений от свойств их атомов. Примером полимерных ассоциатов может служить фторид водорода [c.68]

Энергия водородной связи составляет 8—40 кДж/моль, т. е. обычно она больше энергии межмолекулярного взаимодействия, но значительно меньше энергии ковалентной связи. [c.26]

Когда концентрация ассоциатов и расстояние между ними достигают определенной величины, они под действием сил межмолекулярного взаимодействия сращиваются. Чем ниже температура процесса, тем толще сольватный слой между ассоциатами, тем труднее они сращиваются и тем больше времени требуется для процесса коксования. От числа и природы связей, возникающих между ассоциатами и внутри них, зависят свойства получаемого кокса. По мере повышения температуры коксования возрастает доля химических связей вследствие уменьшения числа нежестких ван-дер-ваальсовых и водородных связей. Поскольку энергия взаимодействия последних на один —два порядка ниже, чем у химических связей, структура кокса упрочняется. [c.185]

Прн подборе стационарной фазы для хроматографического анализа решающее значение имеют ее полярность и селективность. Эти ПОНЯТИЯ еще четко не определены и трактуются различно. При подборе стационарных фаз приходится руководствоваться качественными соображениями, основанными на представлениях о характере сил взаимодействия. В последнее время при выборе стационарных фаз чаще начинает использоваться термодинамический подход. Поляр но сть стационарной фазы можно оценить ее снособ но-стью к различным вендам межмолекулярных взаимодействий лове-лич,1[не дифференциальной мольной свободной энергии растворения АС. Полярность фазы необходимо оценивать по ряду веществ,специфичных для различных типов взаимодействий. В настоящее время для оценки дисперсионного взаимодействия широко используется метиленовое звено н-алканов. Значение АО для бензола характеризует способность к образованию я-комплексов, бутанол-1—к образованию водородной связи с электронно-донорными связями стационарной фазы. Пентанон-2 — слабый донор электронов и может применяться для характеристики донорно-акцепторных комплексов. Нитропропаи-1 имеет относительно большой дипольный момент /) = 3,6 Кл-м и может выявить способиость фаз к ориентационному взаимодействию. Одновременно он может с рядом фаз давать и донорно-акцепторные комплексы. [c.303]

Если соседние с гидроксильной группой объемные заместители препятствук межмолекулярной ассоциации, то полоса валентного колебания связи 0-Н может быть очень узкой. Этот вывод справедлив и по отношению к спектрам других молекул с внутримолекулярной водородной связью, поскольку Энергия водородной связи в большей или меньшей мере определяется внутренней структурой сшой молекулы, а концентрация изучаемого вещества не оказывает существенного влияния на характер спектра. Очень прочны также некоторые димеры. Например, алифатические карбоновые кислоты существуют практически только в виде димеров, поэтому даже [c.59]

Неоднократно показано, что все гидроксильные группы целлюлозы включены в водородные связи друг с другом. Манн и Марринан (601 предложили такую схему этих связей, в которой ассоциация макромолекул осуществляется с помощью межмолекулярных водородных связей (рпс. 2.10). Напомним, что почти все молекулы органических соединений, содержащих группы ОЙ, обычно ассоциированы, в этом отношении целлюлоза не представляет собою исключения.) Онергия водородной связи меньше энергии химической связи, но все исе она яв.пяется достаточно высокой и может доходить в некоторых соединениях до 83.6-10 Дж/моль и даже выше. Так как молекула цел-лю.чозы является полимерной и несет большое количество ОН- [c.45]

Энергия водородной связи больше энергии обычного ван.-дер-ваальсового взаимодействия. Если в молекуле полигексамегилен-диамина атом водорода заменить на группу СНз, то между молекулами вместо прочной водородной связи возникает менее прочное ван-дер-ваальсово взаимодействие, и вследствие ослабления межмолекулярных сил цепь делается более гибкой, а получающийся продукт более эластичным. [c.26]

Изучение природы межмолекулярных сил, способствующих ассоциированию асфальтенов, является предметом многочисленных исследований. Обобщая имеющиеся сведения, можно объяснить стабилизацию надмолекупя1 юй структуры асфальтенов, учитьшая все виды взаимодействия, вносящие определенный вклад в суммарную энергию а) дисперсионное, которое выражается в виде обмена электронами между однотипными неполярными фрагментами и действует на очень близких расстояниях (0,3—0,4 нм) б) ориентационное, которое проявляется в виде переноса зарядов между фрагментами, содержащими диполи или гетероатомы, также относится к близкодействующим силам в) тг-взаимодействие ареновых фрагментов, формирующих блочную структуру г) радикальное взаимодействие между неспаренными электронами парамагнитных молекул д) взаимодействие за счет водородных связей между гетероатомами и водородом соседних атомов составляющих молекул е) взаимодействие функциональных групп, связанных водородными связями. [c.25]

Межмолекулярные взаимодействия. Для растворов ПАВ в малополярной среде, какой является смазочное масло, характерны все виды энергетических межмолекулярных взаимодействий химическое (ковалентная, координационная, ионная связи), ван-дер-ваальсово (ориентационные, индукционные и дисперсионные силы), внутримолекулярное и межмолекулярное (водородная связь), электронодонорно-акцепторное (ЭДА-ком-плексы с переносом заряда, ионное межмолекулярное взаимодействие и взаимодействие стабильных свободных радикалов). Энергия некоторых из перечисленных взаимодействий относительно высока (до 210 кДж/моль), значительно выше обычных ван-дер-ваальсовых сил (л 4 кДж/моль), а в некоторых случаях она приближается к энергии химических связей (350— 600 кДж/моль). [c.203]

В результате проведенного выше анализа данных по плотности прочно связанной воды можно сделать вывод, что высокая энергия взаимодействия ее молекул с активными центрами гидрофильной поверхности и, как следствие, друг с другом еще не предопределяет повышенной по сравнению с объемной плотности связанной воды. Поверхность навязывает адсорбционным слоям структуру, зависящую от топографии и природы активных центров, т. е. в определенном смысле оказывает разу-порядочивающее действие на связываемую воду. Конечно, подвижность адсорбированных на гидрофильных поверхностях молекул воды, как это следует из анализа изменений энтропии при адсорбции [85] и данных ЯМР (см., например, [86]), намного ниже, чем в жидкой воде. Но приспособление адсорбционного водного слоя к топографии активных центров приводит к нарушению в нем целостности сетки межмолекулярных водородных связей в ИК-спектрах сорбированной воды полосы валентных колебаний слабо нагруженных ОН-групп воды существенно выше, чем в жидкой воде [66]. [c.35]

Структура граничных слоев при прочих равных условиях обусловлена физико-химическими свойствами образующих ее веществ. По А. И. Китайгородскому, в межмолекулярных взаимодействиях основную роль играет форма молекул, иначе говоря, их локальные микрополя, а не результирующие силовые направления. Межмолекулярные силы в полимолекулярных граничных слоях в большинстве случаев имеют физическую природу. Среди межмолекулярных связей физической природы особый интерес представляют водородные связи, энергия которых сравнительно велика ( 10 ккал/моль). Этот вид связи составляет одну из неотъемлемых характеристик межмолекулярного взаимодействия молекул углеводородов. Такая связь наблюдается во всех агрегатных состояниях она определяет многочисленные виды ассоциаций молекул. [c.68]

Алканы в нефтяных системах находятся в молекулярном и ассоциированном состояниях. Межмолекулярные взаимодействия алканов обусловлены водородными связями типа С—Н...С с энергией 2—4 кДж/моль в зависимости от вида тома С (первичный, вторичный, третичный, см. табл. 3) и дисперсионными силами. Интенсивность межмолекулярных взаимодействий алканов существенно ниже по сравнению с углеводородами других классов, присутствующих в нефтяных системах. В отличие от высокомолекулярных, низкомолекулярные алканы при обычных температурах ассоцнатов не образуют. Расчет средней [c.26]

Сравнение теплот испарения таких жидкостей, как вода, спирты, карбоновые кислоты и т. п., с теплотами испарения углеводородов ряда метана (табл. 28) показывает, что в первых межмолекулярное взаимодействия значительно более сильное. Высокие теплоты испарения ( 40 к Дж/моль) не могут быть объяснены лишь ван-дер-ваальсовым взаимодействием, энергия которого на порядок меньше. При исследовании свойств таких жидкостей обнаруживается объединение их молекул в димеры, тримеры и более сложные ассоциаты. Карбоновые кислоты димеризованы и в парах. В этих так называемых ассоциированных жидкостях помимо универсального ван-дер-ваальсового взаимодействия между молекулами существует еще специфическое взаимодействие, называемое водородной связью (Н-связью). Особенность такого взаимодействия состоит в том, что атом водорода, входящий в состав одной молекулы (R,A—Н), образует вторую, обычно более слабую связь с атомом В другой молекулы (BR,) в результате чего обе молекулы объединяются в комплекс RjA—H...BR2 через так называемый водородный мостик —А—И...В—, в котором вторая связь изображается пунктиром (рис. 111). Обычно длина водородной связи jRhb> г. Примером комплекса с Н-связью может служить димер муравьиной кислоты [c.267]

Известно, что силы кристаллического поля могут существе -ио изменять конформацию молекул в результате образования межмолекулярных водородных связей [122]. Между молекуля])-ными параметрами н-алканов, находящихся в газовой фазе, ио мере роста п наблюдаются некоторые различия (см. табл. 6). Наиболее устойчивой является та конфигурация молекулы н-ал-кана, которая отвечает условию. минимума свободной энергии, достигаемого в результате выгодпо с энергетической точки зрения комбинации внутри- и межмолекулярных водородных связей. [c.73]

В настоящее время экспериментально установлено, что истинные водородные мостики или хелатпые связи образуются только тогда, когда акцептор водорода (в данном случае атом О карбонильной группы) является очень слабо основным, а донор водорода (в данном случае гидроксильная группа) лишь слабо диссоциирован. Прн этом проводимость увеличивается лишь очень незначительно. Если же основ-т ость акцептора или способность донора к диссоциации слишком велики, то происходит полный переход протона и образуется истинный ион (с локализацией зарядов), примером чего является антраниловая кислота. Водородная связь, как правило, обладает довольно большог прочностью. Ее энергия иногда достигает 10 ккал и, таким образом, превышает энергию большинства других межмолекулярных связей, но значительно уступает истинным ковалентным связям (энергия обычной связи С—С составляет около 83 ккал). [c.642]

Свойства полимеров определяются не только гибкостью макромолекул, но и их взаимным расположением, т. е. структурой. Для полимерных веществ с линейными и разветвленными макромолекулами характерны два типа связей. Между атомами в цепных молекулах действуют прочные ковалентные химические связи длиной 0,1 0,15 нм. Взаимодействие между цепными молекулами осуществляется за счет сил Ван-дер-Ваальса, проявляющихся на расстоянии 0,3 0,4 нм. Иногда между макромолекулами возникают и водородные связи. Энергия межмолекулярного взаимодействия на 1—2 порядка меньше энергии химической связи. Например, энергия химической связи С—Н (в углеводородах) составляет 415, С—С-связи — 332 кДж/моль, а энергия взаимодействия между молекулами углеводородов — приблизительно 4,18кДжна группу СНз.При увеличении молекулярной массы вещества (например, у полимеров) суммарный эффект межмолекулярных сил резко возрастает. [c.327]

Сравнение различных свойств (температуры плавления и кипения, тепловые эффекты испарения) гидридов элементов IV—VII групп периодической системы показывает, что гидриды элементов второго периода (HF, Н2О, NH3) занимают особое положение по сравнению с другими однотипными соединениями врядах НР—H l-HBr-HI, НгО-НгЗ-НгЗе-НаТе, NH3-PH3-—АзНз—ЗЬНз. Анализ указанных данных показывает, что полная энергия межмолекулярного взаимодействия выше, чем определяемая через сумму ориентационного, индукционного и дисперсионного взаимодействий. Все это свидетельствовало о существовании еще одной своеобразной формы связи — связи через водородный атом, называемый водородной связью. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология