Взаимодействие ван-дер-ваальсовское

В работах [58, 59] были предприняты попытки учесть влияние анизотропной среды на ван-дер-ваальсовское взаимодействие однородных тел. Для получения зависимости молекулярной составляющей расклинивающего давления в случае анизотропной черной углеводородной пленки с использованием выражений, полученных в работах [58, 59], необходимо знать конкретный вид тензора диэлектрической проницаемости черной нленки. [c.59]

Соединения водорода кислотного или потенциально кислотного характера, например вода Н2О, два атома водорода которой являются акцепторами электронов, с подходящими донорами электронов образуют водородные связи А — Н...В. Последние длиннее ковалентных, но несколько короче ван-дер-ваальсовских связей между молекулами А — Н и В. По своей природе они близки до-норно-акцепторным связям, усиленным электростатическим взаимодействием А —Н+...В , -де В может быть О, Ы, Р, а также С1, 5 и некоторые другие элементы. Очень важной особенностью водородной связи является то, что она всегда служит продолжением по прямой линии связи А — Н. Это обусловлено тем, что неподеленные электроны атома В находятся на вытянутых гибридных орбиталях зр, 5р2, зр , донорно-акцепторное взаимодействие устанавливается при условии копланарности связи А — Ни орбитальной оси неподеленных электронов В. Таким образом, водородная связь — это строго направленная связь. Энергия водородной связи невелика, обычно всего 3—7 ккал/моль. Но в твердых веществах, а также в растворах одновременно образуется множество водородных связен. Вот почему водородные связи прочно соединяют молекулы и вообще отдельные части структуры твердого вещества. Правда, даже при небольшом нагревании эти непрочные связи распадаются, что мы наблюдаем, например, при таянии льда или свертывании белка при нагревании. [c.89]

Подчеркнем еще раз, что в чистом виде отвердевание, т. е. процесс фазового превращения вещества, наблюдается только в тех случаях, когда имеет место лишь одно межмолекулярное взаимодействие, существующие межатомные связи не разрываются и новые химические связи не образуются. Ненаправленность ван-дер-ваальсовских межмолекулярных связей предопределяет при этом плотнейшую укладку данных молекул или макромолекул, образование кристаллической структуры. Понятно, что при отвердевании ионных веществ и металлов благодаря ненаправленности ионной и металлической связей получается тот же результат, хотя в данном случае действуют не только межмолекулярные, но и межатомные связи. [c.6]

Таким образом, существует два взаимодействующих, но не просто складывающихся, а противоборствующих структурообразующих фактора направленные ковалентные связи и ненаправленные ионные, металлические и ван-дер-ваальсовские связи. Если отвердевание вещества идет путем только межмолекулярного взаимодействия, образуются кристаллические вещества, состав которых подчиняется правилам стехиометрии. Но если одновременно с отвердеванием протекают еще и химические реакции, состав твердого вещества, естественно, становится более сложным. В тех случаях, когда удается его установить с достаточной точностью. [c.6]

Следует помнить, что нет отдельной ионной или ковалентной связи, есть ионная составляющая химической связи. Степень ион-ности межатомной связи определяет возможность образования молекул в данных условиях, а также то, ограничится ли их взаимодействие при отвердевании вещества только установлением ван-дер-ваальсовских связей между ними, или же молекулы перестанут существовать как самостоятельные структурные единицы. Действительно, появление даже слабой ионной составляющей межатомной связи часто увеличивает ее прочность как раз настолько, насколько это необходимо, чтобы образующаяся молекула могла выстоять под ударами теплового движения, разбрасывающего атомы в разные стороны, и чтобы они не соединились друг с другом в каком-нибудь другом порядке. Полярные молекулы, в которых преобладает ковалентная составляющая межатомной связи (такие, как молекулы воды, толуола), при переходе вещества в твердое состояние сохраняют свою целостность и служат структурными единицами, из которых строятся молекулярные кристаллы. При этом они вступают в межмолекулярное электростатическое взаимодействие друг с другом, от которого в значительной мере зависят строение и многие свойства соответствующего твердого вещества, в частности температура плавления, растворимость. [c.83]

Зонная структура энергетического спектра, как мы видели выше, отражает ту особенность природы атомных кристаллов (металлов, полупроводников и изоляторов), что в них существует непрерывный трехмерный каркас межатомных связей и свойственное кристаллическому веществу периодическое поле. Электронный энергетический спектр молекулярных кристаллов, построенных из отдельных нульмерных молекул, соединенных ван-дер-ваальсовскими связями, не имеет обычной зонной структуры, а представляет собой совокупность до некоторой степени искаженных в результате слабого обменного взаимодействия молекул молекулярных энергетических спектров, состоящих из дискретных энергетических уровней. Кристаллы цепочечной, сетчатой и каркасной структуры, в том числе разнообразные соединения включения, мы рассматриваем как разновидности молекулярных кристаллов, построенных, соответственно, из одно-, двух- и трехмерных молекул или из их комбинаций. Их энергетические спект- [c.118]

Нарушение копланарности. При образовании радикала Аг2- или иона Аг2+ или Аг2" стабилизация частицы происходит за счет взаимодействия неспаренного электрона или заряда с электронами ароматического кольца. Такое взаимодействие осуществляется наиболее полно, если 2 находится в одной плоскости с ароматическим кольцом. Заместитель в орто-положении мешает этому, отклоняя 2 за счет ван-дер-ваальсовского отталкивания от плоскости кольца, и таким образом снижает энергию стабилизации частицы и замедляет протекание реакции. [c.134]

Энергия каждой из этих связей в отдельности значительно меньше энергии ковалентной связи, однако их суммарное действие в макромолекуле белка весьма значительно. Так, согласно подсчетам, энергия ван-дер-ваальсовского взаимодействия, приводящая к глобулярному свертыванию белковой молекулы, достигает 500—600 ккалЫоль. [c.101]

Структурная упорядоченность внутри обычной органической молекулы определяется, в первую очередь, ковалентными связями. Слабые взаимодействия типа ван-дер-ваальсовских не изменяют химических отношений атомов они действуют в сфере физических изменений вещества (агрегатные состояния). На уровне биологических макромолекул возникают условия для резкого роста значения малых сил в создании упорядоченных структур высших порядков. Переход от химических взаимодействий к биологическим знаменуется как бы усилением роли физических форм упорядочения вещества. [c.101]

Этими двумя слагаемыми межмолекулярное притяжение не исчерпывается. Ориентационные и индукционные взаимодействия составляют лишь часть ван-дер-ваальсовского притяжения, причем для многих соединений —меньшую часть его. Для таких же веществ, как Ые и Аг, оба слагаемых равны нулю (частицы этих веществ неполярны, и их электронные оболочки являются весьма жесткими) тем не менее благородные газы сжижаются. Это свидетельствует о существовании еще одной составляющей межмолекулярных сил. Какова ее природа [c.241]

Межмолекулярное взаимодействие. Силы взаимодействия между молекулами или атомами называются ван-дер-ваальсовскими. Они проявляются во всех агрегатных состояниях веществ. Чем ближе расстояние между молекулами, тем больше ван-дер-ваальсовское взаимодействие. Так как среднее расстояние между молекулами для газообразных веществ наибольшее, то силы ван-дер-ваальса для них относительно малы. Чем большее сжатие испытывает газ, тем больше ван-дер-ваальсовские силы при большие давлениях газы отступают от законов идеальных газов. [c.126]

Взаимодействия между незаряженными молекулами (называемые часто ван-дер-ваальсовскими, поскольку с ними связано появление по- [c.25]

Существует два различных подхода к расчету сил молекулярного взаимодействия. Первым по времени возникновения является микроскопический подход. В этом случае предполагается, что основной вклад в дальнодействующую ван-дер-ваальсовскую энергию вносит дисперсионное взаимодействие Расчеты строятся на суммировании дисперсионных взаимодействий между отдельными молекулами. [c.43]

В середине 60-х годов Лифшиц развил новый более общий и строгий (макроскопический) подход к расчету ван-дер-ваальсовских сил. Макроскопическая теория автоматически учитывает все компоненты ван-дер-ваальсовского взаимодействия, их неаддитивность, влияние среды, разделяющей взаимодействующие тела, эффекты запаздывания и применима при любых температурах. [c.43]

В углеводородных пленках в водной среде свободная энергия существенно зависит и от других составляющих ван-дер-ваальсовского взаимодействия [1]. [c.43]

Рис. 4. Схема, поясняющая расчет ван-дер-ваальсовского взаимодействия между двумя пластинами б — толщина пластины й — радиус кольца с поперечным сечением йВ-дЦ-,

Рассмотрим, как изменяется взаимодействие двух частиц, помещенных в среду (0). Пусть вначале частицы находятся на большом расстоянии друг от друга, когда взаимодействие между ними не проявляется. Затем сблизим их до расстояния к. Ван-дер-ваальсовская энергия взаимодействия в предположении полной аддитивности и независимости от присутствия других веществ изменится на величину [/11 = и01, учитывающую взаимодействие переместившейся частицы 1 с другой и взаимодействие последней частицы со средой равного объема в прежнем положении (до перемещения), а также на величину — и учитывающую изменение энергии взаимодействия среды при перемещении ее из прежнего положения в бесконечность. Общее изменение энергии будет равно — 2и х. [c.47]

Основными недостатками теорий микроскопического подхода являются предположение аддитивности дисперсионных взаимодействий, пренебрежение индукционной и ориентационной составляющими ван-дер-ваальсовской энергии, непоследовательный учет влияния среды и некоторые другие малообоснованные положения, лежащие в основе расчета параметров, входящих в выражение константы Лондона. [c.49]

Фазовый переход при 260 К связан с процессами динамического ориентационного разупорядочения молекул и аналогичен фазовым переходам в пластических кристаллах. Однако объяснение этим фазового перехода при 90 К противоречит результатам ряда экспериментальных и теоретических исследований. Согласно экспериментальным данным, ближайшее расстояние между атомами углерода соседних молекул равно 0,344 нм, что достаточно близко к значению 0,335 нм для фафита и соответствует обычному ван-дер-ваальсовскому взаимодействию в молекулярных кристаллах. [c.148]

В выражении (11.31) свободная энергия включает все составляющие ван-дер-ваальсовского взаимодействия. [c.49]

Суммирование и интегрирование при расчете А не равнозначны вследствие существования в сумме постоянного члена при и = О, равного Ап=й 3-10 эрг, который исчезает при интегрировании. Таким образом, в случае углеводородных пленок в водной среде дебаевские силы дают значительный вклад в. ван-дер-ваальсовское взаимодействие, что не учитывалось ранее в микроскопической теории. [c.55]

Таким образом, достигнут заметный прогресс в расчетах ван-дер-ваальсовского взаимодействия в углеводородных пленках [c.56]

Действительно, черные углеводородные пленки в водной среде представляют собой структуру из двух монослоев ПАВ, взаимодействующих своими гидрофобными частями и содержащих некоторое количество углеводорода (рис. 6). Для такой достаточно тонкой трехслойной структуры зависимость ван-дер-ваальсовского расклинивающего давления Пу может быть представлена следующим образом [c.57]

Разница натяжений изменяется подобным образом в обеих системах, и, очевидно, отражает влияние молекулярных характеристик предельных углеводородов на ван-дер-ваальсовское взаимодействие. [c.125]

Вклад ван-дер-ваальсовских сил в Да в основном определяется углеводородной сердцевиной черной пленки. Так как в опытах [158] емкостная толщина пленки и состав ее углеводородной части оставались постоянными (все использованные ПАВ имеют сходное строение и состав радикалов — октадециловый, олеиновый и до-дециловый), то по крайней мере в области малых концентраций добавок трудно ожидать каких-либо заметных изменений ван-дер-ваальсовского взаимодействия. Единственной составляющей, сильно зависящей от знака заряда радикала, является положительная составляющая расклинивающего давления, обусловленная электростатическим взаимодействием заряженных поверхностей. Поэтому наиболее вероятно, что существенное изменение Да (по крайней мере в области межфазных натяжений, не очень близких к нулю, а 0,i дин см) связано с этой составляющей. Последнее подтверждается как видом изотерм Да (а), так и изотерм межфазного натяжения (см. рис. 40). [c.135]

Для декановых пленок имеются многочисленные измерения и расчеты констант Гамакера с другими ПАВ, в которых предполагалось, что электростатическое взаимодействие в черных пленка отсутствует, а разница натяжений полностью обусловлена молекулярной составляющей расклинивающего давления [17, 18, 133]. Результаты расчета констант Гамакера для этих пленок представлены в табл. 13. Все полученные константы имеют один порядок с предсказываемыми теорией, некоторые из них практически не отличаются от рассчитанных по теории Лифшица. Так как все ПАВ, приведенные в табл. 13 (кроме ксилана-С и сорби-тана-Л), имеют одинаковые олеиновые радикалы, то естественно все различие з константах приписать влиянию полярных групп. Однако оно может быть вызвано не только влиянием полярных групп на ван-дер-ваальсовское взаимодействие, но и различием в электростатическом взаимодействии, которое в этих опытах не исключено и чувствительно к различным поверхностно-активным примесям. [c.138]

Влияние молекулярной] массы предельных углеводородов на ван-дер-ваальсовское взаимодействие было исследовано в пленках стабилизированных ксиланом-0 и эмульфором-ФМ [18, 156]. Емкостная толщина черных пленок была приблизительно одинаковой. Изменение констант в ряду предельных углеводородов представлено на рис. 41. Ход кривых в обоих случаях имеет одинаковый характер и, очевидно, отражает изменение молекулярных характеристик в ряду предельных углеводородов. В то же время абсолютные значения констант Гамакера пленок из ксилана-0 приблизительно в 2 раза меньше по сравнению с, эмульфором-ФМ, что связано с природой полярных групп и различием в электростатическом взаимодействии. [c.140]

Ван-дер-ваальсовская адсорбция ароматических ионов с конденсированными ароматическими ядрами (например, сульфокислот нафталина и его производных) значительно выше, чем ионов производных бензола, что обусловлено увеличением интенсивности дисперсионного взаимодействия углеродного скелета с поверхностью угля. При значениях констант ионизации порядка 10 —10 , характерных для сульфокислот нафталина и его производных в водных растворах, практически 95— 99% всего растворенного вещества находится в ионизированном состоянии. В этом случае возможна совместная адсорбция молекул и ионов. [c.90]

Свойство некоторых катионов удерживать вокруг себя большее число атомов, чем это допускает их валентность, привело к представлению о координационной связи. Координационная связь слабее валентной, но сильнее вап-дер-ваальсовского взаимодействия. ОтН -группировки, атомы кислорода которых участвуют в образовании координационной связи, получили название координационно связанной воды . [c.11]

Отсюда видно, что поправочный член 0 (V) имеет спектральный характер и поэтому при нахождении контура полосы должен обязательно учитываться [12]. Этот подход, примененный к случаю ван-дер-ваальсовского взаимодействия между молекулами [45] и затем опробованный на примере разбавленных растворов воды в органических растворителях [1], подробно изложен в последней работе этих авторов [13]. Не останавливаясь подробно па теории этого подхода, отметим здесь только ее отдельные, наиболее существенные моменты. [c.33]

Для очистки сточных вод используют материалы, у которых энергия взаимодействия с молекулами воды как можно меньше. С этой точки зрения гидрофильные неорганические адсорбенты ( иJи кaгeль, алюмогель, алюмосиликаты), на поверхности которых есть гидроксильные группы, практически непригодны для адсорбции большинства органических веществ из водных растворов. ПАВ, имеющие длинные углеводородные радикалы, обладают большей энергией ван-дер-ваальсовского взаимодействия и поэтому могут адсорбироваться на гидрофильных материалах. [c.215]

При образовании молекулярных кристаллов в условиях низких температур, исключающих межатомные взаимодействия, процесс отвердевания наблюдается в чистом виде. Молекулы без сколько-нибудь существенных изменений входят в кристаллическую структуру, связанные между собой только слабыми ненаправленными межмолекулярными связями. Именно поэтому молекулярные кристаллы имеют настолько плотную упаковку, насколько позволяет конфигурация молекул. Заметим, что с химической точки зрения и этот, казалось бы, чисто физический процесс цред-ставляет собой процесс синтеза, так как его продуктом является твердое молекулярное соединение — новое вещество, образующееся из молекул исходных веществ. Чисто межмолекулярные взаимодействия представляет собой кристаллизация неона, аргона, криптона, ксенона и радона. Хотя их кристаллы состоят из атомов, тем не менее это настоящие молекулярные кристаллы образующие их молекулы одноатомны. Понятно, что между такими молекулами не может быть никакого другого взаимодействия, кроме ван-дер-ваальсовского. [c.21]

Считая раствор скесью мономеров и ассоциатов, взаимодействия между которыми носят чисто ван-дер-ваальсовский характер, мы можем формально исключить сильные взаимодействия из числа рассматриваемых межмолекулярных взаимодействий. Энергетические и энтропийные характеристики образования ассоциатов, связанные с изменением статистических су.мм молекул в процессе ассоциации, неявно учитываются через константу равновесия ироцесса. Эти характеристики определяют равновесные соотношения между количествами ассоциатов разного типа в растворе оценка их необходима для теоретического расчета констант равновесия. Однако в подавляющей части работ не ставится задача теоретического расчета констант равновесия величины констант зводятся в термодлилмические уравнения как параметры и определяются на основании экспериментальных данных. [c.434]

Специфика адсорбции электролитов связана с относительно более дальнодействующим характером электростатических (кулоновских) взаимодействий ионов по сравнению с ван-дер-ваальсовскими взаимодействиями молекул. Это вызывает большую размазанность межфазных слоев, образованных ионами, сравнительно с молекулярными адсорбционными слоями, благодаря чему поверхность разрыва приобретает заметную (иногда макроскопическую) толщину. С таким диффузным характером ионизированных адсорбционных слоев и связано возникновение электрокинетических явлений. [c.173]

Образование водородной связи было обнаружено и вот уже более полувека интенсивно изучается по своим молекулярно-физическим проявлениям. Еще со школы мы знаем, что при обычной температуре НзТе — жидкость, НаЗе — легкокипящая жидкость, НгЗ — газ, а Н2О —снова жидкость, хотя по экстраполяции ей полагалось быть еще лучшим газом, чем сероводород. Такую же цепь примеров представляют собой галогеиоводороды. Однако эти примеры дают скорее эмоциональное, чем научное удовлетворение, так как в изменении температур плавления галогенидов одновалентных металлов или халькогенидов двухвалентных мы увидим точно такую же закономерность. Действительная причина заключается в том, что при переходе сверху вниз в периодической системе в группах галогенов и халькогенов монотонно уменьшается их электроотрицательность и поэтому будет уменьшаться полярность связей любого атома М (в том числе и водорода) с указанными элементами. Поскольку плавление или кипение вещества характеризует разрыв МбЖМОЛбКуЛЯрНЫХ СВЯ30Й, 1 ггл и i К1ТП будут как-то отражать прочность этих связей. А прочность межмолекуляр-но1 о взаимодействия будет определяться двумя факторами, которые действуют в прямо противоположных направлениях — сверху вниз будет уменьшаться, как только что было сказано, полярность атомов в молекулах и поэтому ослабевать ион-дипольная ассоциация, но одновременно вниз будет расти молекулярный вес, а следовательно, поляризуемость и ван-дер-ваальсовское, дисперсионное взаимодействие. Суперпозиция двух тенденций и приводит к тому, что внизу и вверху периодической системы химические соединения типа АВ и АВг будут иметь повышенные температуры плавления и кипения. Это обстоятельство и привело к необходимости изучения особенностей водородной связи методами структурного анализа — дифракционными (рентгене-, электроно- и [c.166]

Существующие между молекулами и атомами слабые силы притяжения (индукционные и дисперсиопные) имеют электромагнитную природу и называются ван-дер-ваальсовскими. При взаимодействии макроскопических тел через вакуум или какую-либо среду, а также в тонких пленках происходит суммирование индивидуальных сил по определенному закону, вследствие чего радиус действия ван-дер-ваальсовских сил значительно возрастает (приблизительно на 2—3 порядка). В результате энергия молекулярного взаимодействия в пленках обнаруживается уже при толщинах порядка 1000 А. В углеводородных пленках в водной среде энергия ван-дер-ваальсовского взаимодействия приводит к возникновению отрицательного расклинивающего давления и понижению натяжения. [c.43]

Можно также распространить суммирование на все составляющие ван-дер-ваальсовских взаимодействий. Выразим свободную энергию незапаздывающего ван-дер-ваальсовского взаимодействия между отдельными молекулами в виде, предложенном Мак-Лач-ланом [24] [c.49]

Молекулярное (ван-дер-ваальсовское) взаимодействие приводит к возникновению отрицательного расклинивающего давления в черных пленках. Экспериментальные исследования молекулярных СИЛВ черных пленках наряду с изучением природы и механизма возникновения положительной составляющей П имеют первостепенное значение в развитии теории устойчивости. [c.131]

В последнее десятилетие теория молекулярного взаимодействия в тонких слоях жидкостей получила дальнейшее всестороннее развитие. Тем не менее задача экспериментального определения отрицательного расклинивающего давления и констант Гамакера остается одной из важнейших при исследовании черных пленок. Во-первых, экспериментальное определение констант Гамакера в пленках из предельных углеводородов, стабилизированных ПАВ с небольшими полярными группами и углеводородными радикалами, содержащими только метнльные и метиленовые группы, может быть использовано для проверки теории молекулярного взаимодействия (и различных методов расчета). Во-вторых, обусловлено это тем, что обе фазы эмульсий, моделью которых является углеводородная пленка, обычно многокомпонентны. Кроме того, ван-дер-ваальсовское взаимодействие в черной пленке осложнено наличием достаточно толстых адсорбционных слоев ПАВ, учет влияния которых ввиду их различной структуры, состава и ориентации углеводородных радикалов весьма сложен. В эмульсиях и эмульсионных пленках, полученных из концентрированных ра- [c.131]

Влияние электролитов, температуры и природы органической фазы на молекулярное взаимодействие. Влияние температуры на молекулярное взаимодействие было исследовано в черных пленках, полученных из М раствора ксилана-0 в ундекане (водная фаза — 5-10- ЛГ раствор Na I). Поскольку толщина и разница натяжений в интервале температур 15—50° С практически не изменились, сделан вывод, что ван-дер-ваальсовское взаимодействие в этом температурном интервале было одинаковым. [c.139]

При расчете энергии взаимодействия мему раавьаш я-спиралями учитывается гидрофобные, электростатические и ван-дер- ваальсовские взаимодействия. [c.143]

На рис.в приведено распределение по энергиям всех конформаций, полученных при расчете структуры трехспирального домена папаина. Самый левый большой столбец отражает количество конформаций, запрещенных по ограничениям, налагаемым ван-дер-ваальсовскими взаимодействиями остальные соответствуют количеству конформаций с определенным значением энергетиче - [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология