Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Закон электростатический Кулона

    Изучение энергии взаимодействия и сил, действующих между молекулами, мы начнем с простейших электрических систем при этом мы будем руководствоваться электростатическими законами, установленными Кулоном и Фарадеем. [c.270]

    Твердые вещества, при растворении которых в воде и других полярных растворителях, образуются электролиты, являются, как правило, кристаллическими телами, имеющими ионные или близкие к ионным решетки. В чисто ионных решетках не существует молекул вещества, и кристалл любой величины можно рассматривать как одну огромную молекулу. Ионы противоположных знаков, составляющие такую решетку, связаны между собой большими электростатическими силами. При переходе ионов Е раствор, энергии электростатического взаимодействия ионов в решетке противопоставляется энергия взаимодействия ионов с дипольными молекулами растворителя, который втягивает ионы решетки в раствор. При этом ионы окружаются молекулами растворителя, образующими вокруг иона сольватную (в частном случае — гидратную) оболочку. Энергия взаимодействия ионов различных знаков, перешедших в раствор и окруженных сольватными оболочками, уменьшается по сравнению с энергией их взаимодействия в решетке (при равных расстояниях г между ионами) обратно пропорционально диэлектрической проницаемости растворителя О в соответствии с законом Кулона  [c.391]


    Из закона Кулона (1) следует, что вокруг неподвижного электрического заряда образуется силовое поле, называемое электростатическим полем. [c.178]

    Способность к электролитической диссоциации зависит не только от природы электролита, но и от природы растворителя. Согласно закону Кулона сила электростатического притяжения (/ ) двух разноименных зарядов - и +е-2, расстояние между которыми равно г, определяется уравнением [c.21]

    АССОЦИАЦИЯ ИОНОВ ИЛИ МОЛЕКУЛ — образование в растворах из простых ионов или молекул более сложных частиц — ассоциатов. Различают А. нонов н ассоциацию молекул. Ионные ассоциаты образуются за счет. электростатических сил в соответствии с законом Кулона. Простейшими ассоциата-ми являются ионные пары, состоящие из двух ионов, или ионные тройники , состоящие из трех ионов, например - [c.33]

    Приближенно энергия кристаллической решетки может быть подсчитана из электростатических представлений. При сближении двух заряженных частиц от бесконечности на некоторое конечное расстояние г = а (наибольшего сближения) выделяется энергия, которая определяется по закону Кулона  [c.154]

    В основе взаимодействий, существенных для образования химических соединений и их превращений главным образом лежат взаимодействия электрических зарядов, в первую очередь электростатические . Сила Р, действующая между двумя точечными зарядами Ql VI Qi, находящимися в вакууме на расстоянии г друг от друга, по закону Кулона равна  [c.11]

    Исходя из такой модели, можно найти зависимость энергии взаимодействия ионов от расстояния К между их центрами и построить потен-диальную кривую. Если заряды положительного и отрицательного ионов равны соответственно -ьг и —2 (ат. ед,), то, согласно закону Кулона, энергия их электростатического притяжения равна — (Z Z2e )/R и для однозарядных ионов Ме и Х" состав.ляет — (е // ) . Зависимость энергии отталкивания от расстояний можно приближенно выразить (аппроксимировать) величиной е / , где А ир— определяемые на основе опыта коэффициенты А имеет размерность энергии, ар — размерность длины. [c.160]

    Электростатические силы взаимодействия описываются законом Кулона  [c.90]

    В связи с указанным элементарный объем ионной атмосферы может быть охарактеризован некоторой плотностью заряда р (количество заряда, приходящееся на единицу объема) и некоторым потенциалом г] . Очевидно, что чем больше расстояние г от центрального иона до выбранного элементарного объема тем меньше будет в этом объеме плотность заряда, так как сила электростатического взаимодействия убывает обратно пропорционально квадрату расстояния (закон Кулона). Зависимость р = /(г) графически представлена на рис. 28. [c.103]


    Чтобы возникла проводимость, ионы, образовавшиеся вследствие диссоциации, должны быть достаточно подвижны, а это зависит от их размера и характера среды. Ионизацию примесей в полярных средах можно объяснить ориентацией диполей полярного диэлектрика вокруг зарядов постороннего полярного вещества (рис. 19,а). Благодаря стремлению заряженных концов молекул этого вещества притянуться к ориентированным диполям диэлектрика, может разорваться связь в молекуле, и образуются ионы (рис. 19,6). Диполи диэлектрика в этом случае как бы растаскивают дипольную молекулу постороннего вещества в разные стороны, чему способствует энергия теплового движения молекул. Образовавшиеся ионы стремятся, естественно, притянуться друг к другу, но сила взаимодействия между разноименными зарядами, согласно электростатическому закону Кулона, при прочих равных условиях тем слабее, чем больше диэлектрическая проницаемость среды — е. Поэтому наиболее легко диссоциируют полярные примеси в воде, у которой диэлектрическая проницаемость очень велика (е= 82). [c.65]

    Рассматривая ионы, как твердые, непроницаемые шары определенных радиусов (г1 и Г2) и предполагая, что между ними действуют только электростатические силы, подчиняющиеся закону Кулона, Коссель вывел следующую формулу для работы А удаления катиона П-й зарядности (К1 +) от х анионов т-й зарядности (Ап " )  [c.120]

    При переходе к растворителям с меньшей диэлектрической проницаемостью степень диссоциации электролита в общем случае понижается. Согласно закону Кулона сила электростатического взаимодействия Р ионов обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости е среды и квадрату расстояния г между ними  [c.406]

    В ионных соединениях силы, действующие между противоположно заряженными ионами, имеют электростатическую природу. С одной стороны, противоионы притягиваются друг к другу, подчиняясь действию закона Кулона, с другой стороны, при их сближении электронные оболочки, а на меньших расстояниях и атомные ядра начинают отталкиваться. [c.98]

    Как следует из закона Кулона, сила (/) электростатического притяжения двух разноименно заряженных частиц зависит не только от величины их зарядов (ei и es), расстояния между ними г, но и от природы среды, в которой взаимодействуют заряженные частицы, т. е. от е  [c.157]

    Потенциальную энергию в атоме определяют электростатическим взаимодействием орбитальных электронов с ядром и между собой для атома водорода, согласно закону Кулона, ее выражают простым соотношением [c.205]

    Теория, объясняющая образование комплексных соединений с позиций электростатического взаимодействия ионов, была разработана Косселем (1916—1922). Согласно модели, лежащей в основе этой теории, ионы лигандов и комплексообразователя представляют собой абсолютно твердые сферы с зарядом, сосредоточенным в центре. Используя эти представления, а также закон Кулона, можно вычислить энергию связи в любом комплексном ионе. Однако ионная модель, качественно правильно описывая строение комплексных соединений, не дает количественного совпадения экспериментальных и теоретически вычисленных значений энергии связи. Наибольшее расхождение имеет место в тех случаях, когда лиганды являются не ионами, а нейтральными молекулами. Расчеты Косселя показали также, что при увеличении числа лигандов силы взаимного расталкивания их возрастают, в связи с чем уменьшается прочность связей между лигандами и центральным атомом. [c.270]

    Таким образом, теория кристаллического поля рассматривает комплексное соединение в качестве устойчивой системы с электростатическим стяжением центральным ионом симметрично расположенных вокруг него лигандов. Эти лиганды, как точечные отрицательные заряды, взаимодействуют с центральным ионом, притягиваясь к его ядру и отталкиваясь от его электронных орбиталей. Такой эффект отталкивания возбуждающе действует на орбитали центрального иона, изменяя их энергию. При этом в соответствии с законом Кулона ближайшие к лиганду орбитали будут испытывать большее отталкивание (с этим связано наибольшее их возбуждение), удаленные—меньшее, и этому будет соответствовать меньшее изменение энергии. [c.274]

    Катионы первой группы образуют комплексы со значительной долей ионной связи. Устойчивость оболочек типа инертных газов обусловливает малую поляризуемость и малую деформацию внешних электронных оболочек при взаимодействии с различными лигандами. Поэтому катионы названного типа можно в первом приближении рассматривать к, к жесткие шарики с положительным зарядом и центре, взаимодействующие с лигандами в результате электростатического притяжения, силу которого определяют по закону Кулона  [c.247]

    Природа химической связи в комплексных соединениях. Электростатические представления. По простой электростатической модели (Коссель и Магнус, 1916—1922), взаимодействие между комплексообразователем и ионными (или полярными) лигандами подчиняется закону Кулона. При этом предполагается, что образующие комплекс частицы представляют собой недеформируемые шары с определенным зарядом и радиусом. Устойчивый [c.113]


    Разновидности электростатических взаимодействий в растворах, определяющие величину энергии электростатических взаимодействий, уже, правда, мимоходом, перечислялись. Это прежде всего взаимодействие между двумя ионами, ион-ионное взаимодействие, энергию которого согласно закону Кулона опи- [c.33]

    Силы, действующие внутри атомных ядер, коренным образом отличаются от всех других известных нам сил. Например, согласно закону Кулона, два протона отталкиваются друг от друга с силой, прямо пропорциональной их электрическим зарядам и обратно пропорциональной расстоянию между ними. Однако, когда два протона сближаются на расстояние, сравнимое с размерами атомного ядра (порядка 10 см), они уже не отталкиваются, а, наоборот, сильно притягиваются друг к другу. На ядерных расстояниях два протона должны были бы отталкиваться с силой около 6 тонн, однако вместо этого они притягиваются друг к другу с силой около 240 тонн. В микроскопическом мире ядер, где плотность вещества достигает 130 млн. тонн/см , преобладают силы, которые совершенно несходны с гравитацией или электростатическими взаимодействия- [c.428]

    На первый взгляд, две одноименно заряженные частицы дол жны всегда отталкивать друг друга согласно закону Кулона Однако, когда две частицы конечных размеров сближаются, в них индуцируются заряды противоположного знака, так что наряду с силами отталкивания между ними действуют и силы притяжения Последние пренебрежимо малы, когда частицы удалены друг от друга, но могут преобладать, если частицы находятся очень близко Рассмотрим неподвижную сферическую частицу радиуса г с заря дом д1, окруженную частицами того же размера с зарядами Обозначим электростатическую силу взаимодействия, являющуюся функцией расстояния у между центрами частиц через Р у) и со ответствующий потенциал через 1 з( /) Если вероятность столкно вения двух незаряженных частиц принять за единицу, то вероят ность р столкновения заряженных частиц выражается соотноше нием  [c.162]

    Закон всемирного тяготения, открытый в конце XVIII в. Ньютоном, по форме аналогичен закону электростатического взаимодействия электрически заряженных тел (закон Кулона). Первый закон выражается формулой  [c.289]

    Абсолютная симметричная система электрических и магнитных единиц измерения (система Гаусса) возникла в результате объединения абсолютной электростатической системы СГСЭ и абсолютной электромагнитной системы СГСМ, В первой из них, основанной на законе электростатического взаимодействия электрических зарядов (закон Кулона), электрическая постоянная принята равной единице. Во второй, основанной на законе электродинамического взаимодействия токов (закон Ампера), магнитная постоянная принята равной единице. В связи с этим в системе СГС электрические единицы соответствуют электрическим единицам системы СГСЭ, а магнитные единицы — магнитным единицам системы СГСМ. [c.591]

    XVni, 5) электростатическая сила взаимодействия на расстоянии 2 между центром диполя и центром иона может быть вычислена по закону Кулона  [c.495]

    Изучение физико-химического процесса на любой установке (лабораторной, опытной, промышленной) представляет собой физическое моделирование, которое было основным методом исследования в течение длительного периода. Однако развитие науки показало, что не все процессы можно изучать на физических моделях. Например, крайне сложно осуществить физическое моделирование закона тяготения Ньютона Больцман долгие годы отстаивал свою молекулярно-кинетическую теорию, которая не признавалась крупнейшими авторитетами его времени на том основанпи, что поведение молекул не наглядно, их трудно физически моделировать. Выход был найден в аналогии (преимущественно математической) разных по физической сущности явлений природы . Например, законы Ньютона (притяжение тел) и Кулона (притяжение электростатических зарядов) описываются одинаковыми уравнениями. Используя аналогию физических явлений, создают модель, в которой осуществляют новый процесс, описываемый уравнениями такой же структуры, что и исходный. [c.12]

    Коссель и Магнус рассматривали взаимодействие частиц в комплексах как чисто электростатическое, происходящее по закону Кулона, что дало им, возможность вычислить энергию связи лигандов с комплексообразователем. В этих расчетах комплексообразователь и лиганды принимали за недеформируемые заряженные сферы. Для комплексов, соответствующих такому предположению, вычисления дают правильный порядок величины, энергии связи. Для комплексов, в которых лигандами являются полярные молекулы, результаты раечета менее правильны оии могут быть несколько уточнены, если учесть эффект поляризации. [c.120]

    При растворении веществ, обладающих сильно полярными молекулами (например, H2SO4), происходит ослабление и поляризация связи между противоположно заряженными частями молекулы, приводящее к образованию ионов. Объяснить это можно тем, что в среде с высокой диэлектрической проницаемостью (диэлектрической постоянной) е ослабляется сила электростатического притяжения между ионами, равная, согласно закону Кулона  [c.383]

    В растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью участие растворителя в образовании ионов увеличивается за счет влияния диэлектрических свойств. В зависимости от значения диэлектрической проницаемости ионы, образовавшиеся в результате разрушения ионной решетки или гетеролиза полярной связи, либо ассоциированы, либо находятся в растворе в виде отдельных ионов, окруженных сольватной оболочкой. При использовании растворителей с низкой диэлектрической проницаемостью возникают преимущественно ионные ассоциаты и ионные пары, в которых два или более иона связываются электростатическими силами. Ассоциированные ионы образуют самостоятельные частицы и вследствие взаимного насыщения электрических зарядов не дают вклада в электрическую проводимость раствора. При переходе к среде с более высокой диэлектрической проницаемостью электростатическое притяжение между катионами и анионами в соответствии с законом Кулона (разд. 32.3.1) ослабляется и образуются отдельные, большей частью сольватированные ионы. При растворении полярных соединений в растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью это состояние достигается без каких-либо промежуточных состояний. Процесс перехода ионных ассоциатов в свободные ионы называют диссоциацией. Весь процесс можно записать с помощью следующей схемы последовательных реакций [c.451]

    Отдавая или принимая электроны, атомы взаимодействующих элементов превращаются в положительные или отрицательные ионы, которые затем притягиваются электростатически, согласно закону Кулона, образуя ионную связь. На-ример, атом лития, образуя ионную связь с атомом фтора, теряет один электрон и приобретает электронную конфигурацию благородного газа — гелия. Одновременно фтор, приобретая электрон, достраивает свою электронную оболочку до электронной конфигурации другого б.лагородного газа — неона. Образовавшиеся катион лития и анион фтора притягиваются друг к другу и образуют ионную связь  [c.143]

    Как показывают данные рентгеноструктурных исследований, вещества, обычно ведущие себя как сильные электролиты, например Na l, в твердом состоянии построены из ионов. Эти ионы удерживаются в узлах кристаллической решетки в основном электростатическими силами, определяемыми законом Кулона. При растворении Na l в воде, имеющей большую диэлектрическую постоянную (около 80), силы взаимодействия между нонами ослабевают. Это явление может быть описано как результат взаимодействия ионов с дипольными молекулами воды, следствием чего является гидратация ионов (в общем случае сольватация). [c.147]

    В своих работах Саханов не рассматривал причин, вызывающих образование комплексов. Впервые этот вопрос поставил В. К. Семенченко. Он объяснил явление ассоциации кулоновским взаимодействием между ионами. Согласно Семенченко, если электростатическое взаимодействие между ионами достигает величины большей кинетической энергии ионов, то два иона связываются менеду собой и уже не способны к самостоятельному движению. Они образуют частицы из двух ионов, которые ведут себя как отдельные кинетические особи. Семенченко при этом исходил из средней кинетической энергии ионов, равной ВТ в расчете на 1 г-ион или <кТ в расчете на ион. Величина электростатического взаимодействия но закону Кулона определяется выражением г е /ег. [c.114]

    Два иона (Ма+ и С1 ) с противоположными зарядами притягиваются друг к другу и удерживаются вместе благодаря силе электростатического притяжения f, которая описывается законом Кулона = е е21г , где в и 62 —заряды катиона и аниона г —расстояние между ними. Действие этой силы приводит к образованию устойчивого соединения — хлорида натрия. Отметим, что при сближении ионов противоположного знака, когда расстояние между ними становится очень малым, возникает сила отталкивания. Она обусловлена электростатическим отталкиванием между одинаково заряженныг ми электронными оболочками обоих атомов. По этой причине ионы Ыа+ и С1 в соединении остаются на рц- [c.152]

    Электростатический вклад в потенциальную энергию представляет собой энергию электростатического взаимодействия молекул с недеформироваиными электронными оболочками. Это взаимодействие может быть описано в рамках классической электростатистики. Оно возникает, если обе взаимодействующие молекулы обладают постоянными электрическими моментами (дипольным, квадрупольным, октупольным). Взаимодействие на больших расстояниях определяется дипольными моментами (диполь-дипольные взаимодействия) . При уменьшении расстояния между молекулами возрастает роль диполь-квадрупольных, квадруполь-квадрупольных и т. д. взаимодействий. Электростатическое взаимодействие на близких расстояниях следует рассчитывать непосредственно по закону Кулона, исходя из распределения зарядов (электронной плотности). [c.118]

    Электростатические представления. По простой электростатической модели (Коссель и Магнус, 1916—1922) взаимодействие между комплексообразователем и ионными или полярными лигандами подчиняется закону Кулона. При этом предполагается, что образующие комплекс частицы представляют собой ледеформируемые шары с определенным зарядом и радиусом. Устойчивый комплекс получается, когда силы притяжения к ядру комплекса уравновешивают силы отталкивания между лигандами. При дальнейшем увеличении числа лигандов силы отталкивания между ними возрастают и комплекс становится непрочным. Эта модель позволила для ряда комплексов металлов оценить устойчивость, предсказать координационные числа и пространственное расположение лигандов. На основе кулоновского взаимодействия заряженных частиц с учетом принципа наименьшей энергии системы были рассчитаны оптимальные значения координационных чисел. Так, для комплексообразователей в степени окисления -f 1 координационная валентность (КВ) равна 1 или 2 для степени окисле- [c.160]

    В соответствии с законом Кулона в вакуу ме энергия электростатического взаимодействия Е точечных электрическгк зарядов и ег равна  [c.57]

    Для катионов с недостроенной 18-электронной оболочкой в меньшей степени применимы простые электростатические представления, основанные на законе Кулона. Такие электронные оболочки при действии электроотрицательных лигандов деформируются значительно больше, чем 8-электронные оболочки катионов, и доля ковалентности химической связи металл — лиганд сильно возрастает. Изменение устойчивости комплексов элементов четвертого периода можно объяснить с позиций усовершенствованной электростатической теории, которая принимает во внимание не только чисто кулоновское взаимодействие между частицами, но и форму орбиталей -электронов. Речь идет о теории кристаллического поля, созданной в 30-х годах этого столетия физиками Г. Бете и Ван-Флеком и позже примененной химиками для объяснения спектров поглощения и магнитных свойств комплексов переходных металлов. [c.250]

    Теория кристаллического поля (ТКП) является современной интерпретацией электростатических представлений о строении комплексных соединений. Согласно электростатической модели, взаимодействие между комплексообразователем и ионными или полярными лигандами подчиняется закону Кулона. При этом частицы, образующие комплекс, рассматриваются как недеформи-руемые шары с определенным зарядом и радиусом. В отличие от этих простых электростатических представлений, в теории кристаллического поля рассматривается влияние электростатического поля лигандов на энергетическое состояние электронов комплексообразователя. [c.168]

    Еслн обозначить концевые атомы диена как а и а , а диенофрша как Ъ и Ъ , а расстояния между взанмодейств тощими атомами в переходном состоянии как Rab и Ra b , то электростатические вклады можно определить по закону Кулона  [c.1909]


Смотреть страницы где упоминается термин Закон электростатический Кулона : [c.594]    [c.184]    [c.22]    [c.69]    [c.235]   
Курс общей химии (1964) -- [ c.111 , c.112 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Кулон

Кулона закон



© 2025 chem21.info Реклама на сайте