распределения электростатических зарядов

Все молекулы воды, образующие небольшие (л 15) кластеры, сильно ориентированы полем иона. Среди ближайших к иону (особенно Ыа+) молекул воды преобладает ориентация, в которой неподеленная электронная пара молекул воды направлена к иону [386, 413]. Впрочем, детальная картина распределения ориентаций молекулы воды по отношению к иону зависит от выбранной модели распределения электростатических зарядов в молекуле [414]. [c.147]

О глубине погружения метки в молекуле белка удается судить по эффективности обменного взаимодействия между радикальным фрагментом спиновой метки и водорастворимым уширяющим агентом или по эффективности диполь-дипольного взаимодействия спиновой метки с парамагнитными центрами, растворенными в замороженной водной среде [И]. Исследование эффективности обменного уширения в зависимости от заряда уширяющего агента позволяет судить о распределении электростатических зарядов на поверхности белка вблизи спиновой метки [192]. [c.185]

Следует подчеркнуть, что механизм образования слоя отложений высокомолекулярных органических веществ, вероятно, является индивидуальным, если не для каждого вещества, образующего этот тип загрязнений, то для определенных классов (групп) таких соединений. Кинетика образования осадка высокомолекулярных веществ зависит от очень многих факторов гидродинамических условий в аппарате, производительности мембран, состояния их поверхности, распределения электростатических зарядов по поверхности мембран, температуры, ионного состава, pH раствора и т.п. [c.80]

Первая характерная черта олигопептидов, подробно обсуждавшаяся в разделе 1.2.1, — это их пространственная асимметрия, которая включает структурную (компонентную) неоднородность, хиральность, неоднородное распределение электростатических зарядов и соответствующий усредненный вектор собственного дипольного момента. [c.100]

Более детальное рассмотрение (см гл 4) показывает что вообще в любых молекулах, если представить некоторый распределенный в пространстве электрический заряд с плотностью, равной, классическое электростатическое взаимодействие ядер атомов с электронным облаком компенсирует ядерные отталкивания Действующие в молекулах силы притяжения и отталкивания имеют, таким образом, классическую природу, классическое толкование, но, конечно, квантовое распределение элею-тронов выражается в той плотности, которую мы должны приписать для распределения отрицательного заряда внутри общего электронного облака [c.60]

В большинстве квантовохимических исследований скоростей реакций основное внимание все же уделяется анализу какого-либо статического свойства молекул или интермедиатов реакций, а не попыткам вычисления поверхности потенциальной энергии и решения кинетических уравнений. В различных подходах к числу таких исследуемых свойств относятся 1) распределение плотности заряда или электростатические потенциалы (предполагается, что наиболее выгодное направление атаки реагентов должно определять продукты реакции) 2) энергии заранее постулированных переходных состояний или других интермедиатов (траектория координаты реакции должна отвечать наиболее низкой энергии) 3) энергии и/или распределение плотности заряда для высшей занятой и/или низшей свободной молекулярной орбитали (эти характеристики играют доминирующую роль в вычислениях по теории возмущений) 4) энергии разрыва связей (быстрее всего должны разрываться наиболее слабые связи и образовываться наиболее прочные связи) и многие другие свойства. Всем перечисленным подходам в той или иной степени сопутствовали и успехи, н неудачи. Наиболее успешными они были в тех случаях, когда использовались для [c.381]

Заряды нонов локализованы в некоторых конечных элементах объема, занимаемых ионами. В теории Дебая и Хюккеля предполагается, что в разведенном растворе распределение локализованных зарядов ионов можно заменить некоторым непрерывным распределением зарядов но всему объему раствора, так чтобы в каждой точке раствора плотность электростатического заряда р отличалась от нуля. Тогда электростатический потенциал ф можно связать с плотностью зарядов р при помощи уравнения Пуассона. [c.415]

Химический сдвиг допускает классическое объяснение. Известно, что ядро в основном и возбуждённом состояниях и имеет различные радиусы и, следовательно, различное пространственное распределение электрического заряда. Соответственно отличаются энергии электростатического взаимодействия ядра и распределённого заряда s-электронов, в облако которых погружено ядро. Пусть ядро с зарядом Z имеет среднеквадратичный радиус (г ) в возбуждённом и (г ) — в основном состоянии. Тогда сдвиг энергии гамма-перехода АЕ, определяемый плотностью s-электронов 0(О) на ядре, равен [c.99]

До настоящего времени много попыток было посвящено работе с упрощенной моделью, в которой периодическое распределение положительных ядер или ионов заменяется на равномерное распределение положительного заряда . Локальный электростатический потенциал ф в этом случае связан с положением частиц уравнением Пуассона [c.286]

Искусственное возбуждение электростатического заряда на поверхности испытуемых образцов дает хорошо воспроизводимые результаты, так как величину создаваемого заряда можно легко регулировать и контролировать. Серьезный недостаток этого способа — искажение абсолютной величины и распределения заряда на поверхности. [c.122]

В. А. Бакаев (Институт физической хцмии АН СССР, Москва). Вычисления, проведенные к настоящему времени [1], показывают, что потенциальная энергия молекулы в полости цеолита, обычно называемая адсорбционным потенциалом, в значительной степени определяется распределением электростатического потенциала в пустой полости цеолита. В теории адсорбции нас интересует электростатический потенциал ф в тех точках полости цеолита, где плотность электрического заряда равна нулю, т. е. справедливо уравнение Лапласа Аф = 0. Для описания поля потенциала в полости цеолита воспользуемся тем же приемом, который применяют в теории кристаллического поля [2]. [c.67]

Однако во всех перечисленных и многих других работах представление об электростатическом взаимодействии атомных зарядов не доведено до конкретной картины распределения этих зарядов, на основе которой можно было бы количественно интерпретировать как соответствующую кулоновскую энергию, так и дипольные моменты молекул. [c.80]

Суммарная потенциальная кривая рассматриваемой водородной связи получается путем сложения потенциала ков для ковалентной составляющей и электростатической энергии, соответствующей данному расстоянию между молекулами, образующими водородную связь, с учетом распределения атомов зарядов в этих молекулах. Эта потенциальная кривая для водородной связи льда также приведена на рис. П1. 14. [c.125]

Чтобы понять спектроскопию ядерного магнитного резонанса, нужно познакомиться с двумя свойствами ядер — их результирующим спином, обусловленным протонами и нейтронами (обе эти частицы имеют спиновое квантовое число, равное 7г), и распределением положительного заряда. Несколько различных типов ядер изображено на рис. 8-1. Если спины всех частиц спарены, то результирующего спина нет и квантовое число ядерного спина I равно нулю. Распределение положительного заряда при этом сферическое, и, как говорят, квадрупольный момент ядра eQ (где е — единица электростатического заряда, а Q — мера отклонения распределения заряда от сферической симметрии в данном случае Р=0) равен нулю. Сферическое бесспиновое ядро, изображенное на рис. 8-1, а, является примером случая, когда [c.262]

В предыдущем разделе было показано, что вычисление электростатической энергии комплексов не представляет затруднений. Дело обстоит иначе, если вычислять энергию кристалла при образовании его из ионов, находившихся первоначально на бесконечных расстояниях друг от друга, т. е. при вычислении энергии кристаллической решетки. Однако существуют достаточно хорошо разработанные методы (например, метод П. П. Эвальда), преимущественно такие, которые позволяют рассчитать энергию произвольного трехмерного периодического распределения точечных зарядов. Следовательно, энергию решетки можно вычислить при любой ее сложности, если только допустимо считать точечными зарядами частицы, из которых образована структура. В случае кристаллов с ионной связью это приводит к достаточно хорошему приближению. [c.74]

Зная электростатическое слагаемое свободной энергии раствора, т. е. энергию заряжения ионов, можно решить обратную задачу, т. е. установить, каким должно быть распределение плотности зарядов вокруг ионов, которому бы соответствовала формула (40). [c.24]

На рис. 4 изображены кривые р = / (гр), где р — плотность заряда в ионной атмосфере , г) — электростатический потенциал для различных вариантов электростатической теории растворов. Кривая 1 соответствует формуле Больцмана, прямая 2 — функции распределения первого и второго приближения теории Дебая — Гюккеля, кривая 3 — функции распределения теории Бикке — Эйгена. Ломаная линия 4 изображает функцию распределения плотности зарядов ионов, соответствующую формулам (40) и (41). Эта линия состоит из двух отрезков прямых. [c.25]

На поверхности ионных кристаллов, образованных с участием электростатических сил, распределение электрического заряда, естественно, значительно отличается от распределения электрического заряда внутри кристалла, вследствие чего поверхность начинает активно взаимодействовать с ионами соответствующего знака, например ориентируя их на поверхности. В зависимости от знака ионов поверхности таких кристаллов обладают различной реакционной способностью. [c.15]

Часто возникает уширение резонансных сигналов протонов, связанных с атомными ядрами, имеющими электрический квадруполь-ный момент. Величина электрического квадрупольного момента служит мерой несферичности распределения электрического заряда в ядре. Электрический квадрупольный момент имеют лишь ядра со спиновым числом >7г- Наиболее распространенным примером ядер этого типа могут служить ядра азота (7 = 1). В молекулах часто существуют очень неоднородные локальные электрические поля. Тепловое движение таких молекул вызывает эффективное взаимодействие ядерного квадруполя с хаотически меняющимися во времени электростатическими полями ядро быстро отдает спиновую энергию решетке. Поэтому ядра, обладающие квадрупольными моментами, обычно имеют малые времена спин-решеточной релаксации, а ЯМР-сигналы протонов, связанных с этими ядрами, соответственно уширены. [c.73]

Экспериментальные результаты и имеющиеся в настояшеё время теоретические данные по распределению плотности заряда указывают, что эффекты поля гораздо важнее, чем индуктивные эффекты для передачи электростатических сил, обусловленных полярностью заместителей 12]. [c.133]

Если та часть молекулы, к которой присоединена метоксильная группа, имеет асимметричное распределение электрических зарядов, более выгодной будет конфигурация с минимумом энергии электростатического отталкивания. Этот фактор имеет меньшее значение при выборе молекулой устойчивой конфигурации, чем пространственные препятствия. Однако в отсутствие последних он может оказаться определяющим. Действительно, как вытекает из значения эффективного дипольного момента 2-метоксипиридина и значений, рассчитанных для 5-1 с(ХУ1)- и х-гранс(XVII)-конформаций [c.125]

Теория Дебая-Хюккелл [338]. Электростатический вклад в RT In y представляет собой отнесенную к одному молю энергию взаимодействия ионов в растворе, которая получается при суммировании q i — произведения заряда г -го иона на потенциал уг-, созданный всеми другими ионами в точке, где находится данный ион. Дебай и Хюккель [101] первыми получили уравнение для потенциала у., основанное на модели, схематически показанной на рис. 1.8. Потенциал можно выразить как функцию расстояния г между точкой и данным ионом (уравнение Пауссона), если функцию распределения плотности заряда р(г) считать сферически симметричной. Эта функция получается путем применения распределения Больцмана ко всем остальным ионам. В результате получается уравнение Пуассона-Больцмана, [c.65]

По ли электролит можно промоделировать 1) сферой с равномерно распределенным общим зарядом — подобием гомогенизированной мицеллы, проницаемой для противоионов и растворителя, 2) гибкой цепью заряженных сегментов, размеры которой находятся в равновесии, минимизирующем элекстростатическую свободную энергию, или 5) заряженным цилиндрическим стерженем [512]. В каждом случае можно получить выражение для электростатической свободной энергии и распределения противоионов (разд. 8. А и 8. В). Теория предсказывает, что 80 — 90% противоионов располагаются в достаточной близости от полииона. Область, непосредственно окружающая полиион, с хорошим приближением нейтральна. Цвиттер-ионы или со-ионы (маленькие ионы с зарядом того же знака, что и полиион) большей частью остаются вне этой области. Осложняющим описание это- [c.539]

В работах Клементи с соавторами [60, 611, также посвятцеетшх расчетам методом ]У1оите-Карло структуры воды, параметры 1 с-пользуемого модельного потенциала находились путем подгонки потенциальной кривой димера (НдО),, к теоретической кривой, рассчитанной в хартри-фоковском пределе [59] и с учетом наложения 6000 конфигураций [61]. Электростатическая часть модельного потенциала работ [60, 61] бралась такая л е, ках и в потенциале Роулинсона (1.35), только с другим распределением точечных зарядов (рис. V. , б). Вместо потенциала Леннарда-Джонса бралась сумма экспонент, моделируюш ая обменное взаимодействие зарядовых облаков иа атомах, принадлежаш их к разным молекулам, [c.235]

Необходимо отметить, что распределение потенциала поля при коронном разряде оишчается от распределения электростатического поля вследствие образования так называемого объемного заряда, обусловленного наличием ионов, движущихся в межэлектродном пространстве. В [1] показано, что конфигурация силовых линий поля при коронном разряде неизменна, следовательно, вектор напряженности поля при наличии объемного заряда будет отличаться от вектора напряженности электрического поля Е при прочих равных [c.149]

Райс и Нагасава [28] также использовали в своей работе предпосылки, вытекающие из теории линейных ноли-электролитов. При определении свойств ионитов они подчеркнули важность не только электростатических сил, но и распределения электрических зарядов в пространстве. Ими было показано, что при расчете электростатических сил эффективная диэлектрическая постоянная в ионитах гораздо ниже, чем в воде, и, следовательно, эффекты, наблюдаемые в ионитах, могут быть менее значительными, чем в обычных водных растворах. Эффективная средняя диэлектрическая постоянная в ионите равна --- ЗО, а вблизи фиксированных ионов, примерно на расстоянии до 5 А, она падает до 2, На расстоянии в 10 А диэлектрическая постоянная приближается к предельному среднему значению. Для ионитов с емкостью 5 моль кг каждый ионообменный участок занимает объем, равный 300 А , что соответствует расстоянию между зарядами, равному 7 А. Энергия взаимодействия между ионами, рассчитанная на основании приведенных данных, составляет величину в несколько т. е. немного превышает [c.87]

Мауро [44] впервые указал еще на одно свойство биполярных мембран, которое нами до сих пор не было рассмотрено. Если переход от одного элемента мембраны к другому осуществляется достаточно резко, фиксированные заряды на границе элементов могут нейтрализовать друг друга, так что условие электронейтральности будет выполняться и в отсутствие противоионов. Эта область пространственного заряда сходна по свойствам с областью р -переходов в полупроводниках. (В то же время распределение электростатического потенциала на границе мембрана — раствор связано с иной областью пространственного заряда (двойной электрический слой), которая простирается и в матрицу мембраны.) Мауро занимался подробным изучением таких переходных областей в биполярных мембранах, основываясь па классическом методе Шоклея, который применяется для исследования р — -переходов и является результатом распространения закона Пуассона — Больцмана на системы, в которых присутствуют фиксированные заряды. Мауро указывает, что в переходной области между фиксированными зарядами разных знаков неизбежно должна возникать как емкость, так и асимметрическая проводимость . [c.468]

Экспериментальные измерения показывают, что если молекулы обладают несимметричным расположением атомов, то они характеризуются также несимметричным распределением электрического заряда. У таких несимметричных молекул имеются дипольные моменты. Единицами измерения дипольных моментов являются либо произведение электростатической единицы заряда на расстояние, либо дебай — едивица, которая больше первой в 10 раз. Таким образом, записывают, например, что дипольный момент НС1 равен 1,07-10 эл.-ст. ед.Хсм, или 1,07 Д. Экоперимбнтальная методика измерения дипольных моментов обсуждается в следующей главе. [c.422]

Обоснованное и, повидимому, отвечающее действительности объяснение водородной связи можно найти, рассматривая электростатические взаимодействия между атомами или группами, соединенными такой связью. С этой точки зрения приведенный выше пример — димерная форма воды — описывается следующим образом. Известно, что среднее распределение электрического заряда в молекуле воды несимметрично и, в частности, атомы водорода и кислорода имеют довольно большие результирующие положительный и отрицательный заряды. Это является, конечно, следствием частично ионного характера связей водород-кислород (см. 5.2). Такое положение можно приближенно изобразить, написав структуру отдельной молекулы воды в виде XII, где знак (") изображает положительный заряд, равный величине примерно одной трети от заряда электрона, а знак (—) — отрицательный заряд удвоенной величины. (Эти знаки — плюс и минус в скобках — не изображают, конечно, формальных зарядов.) Тогда димерная форма воды имеет структуру XIII. [c.75]

Время вращения диполя (с радиусом г) определяется всей совокупностью действующих на него сил, обусловленных полем иона Н3О+, компонентой диполя Н3О+ в направлении связи О — Н и внешним полем. Рис. 26 показывает изменение общей потенциальной энергии (а именно энергии ион-дипольного взаимодействия, Н-связи и диполь-дипольного взаимодействия) в зависимости от угла поворота 6, полученной суммированием компонент электростатической потенциальной энергии при различных угловых смещениях. При этом считается, что распределение центров зарядов в молекуле воды описывается моделью Попля. Взятый с обратным знаком градиент кривой общей потенциальной энергии (рис. 26) относительно переменного окружного расстояния. t, т. е. rQ, равен силе, вызывающей вращение. Для значений 0 от О до 68° суммарная сила, действующая на диполь, ускоряет вращение, причем при 0 = О—10° она приблизительно пропорциональна 0", а при 0 = 10—68° пропорциональна 6. Для значений 0 от 68 до 110° эта сила пропорциональна 0, а для значений от ПО до 120° пропорциональна 0 и в обоих случаях тормозит вращение. [c.130]

Расчеты можно выполнить, однако, для упрощенной модели [140—142], в которой периодическое распределение положительного заряда (атомного ядра) в кристалле заменено на размазанную по всему кристаллу плотность положительных зарядов. (Такое теоретическое вещество обычно называют джеллиумом .) В этом случае волновые функции электронов в значительной степени совпадают с функциями свободных электронов, удерживаемых внутри кристалла за счет электростатического притяжения положительных зарядов, [c.152]