Водородная связь в жидкостях

Диэлектрически наблюдаемыми в алканах могут быть реакции переноса водородных связей С-Н...С, сходные с реакциями переноса связей 0-Н...0 в алканолах /1/. Эти реакции не изменяют числа водородных связей. Они не имеют теплового и объемного эффектов. Но распределение водородных связей в жидкости, а вместе с ним и ориентация электрических моментов молекул в ходе реакций переноса становятся иными. [c.163]

Решение. Для перевода тяжелых молекул из жидкого состояния в газообразное требуются большие затраты энергии, и температуры кипения таких веществ выше. Этому требованию отвечает последовательность НгЗ —НгЗе —НгТе. Аномалия для воды объясняется агрегацией ее молекул в более крупные образования за счет водородной связи, которая проявляется прежде всего в водородных соединениях сильно электроотрицательных элементов второго периода периодической системы. Перевод молекул воды в газообразное состояние требует дополнительных энергетических затрат на разрыв водородных связей в жидкости. [c.37]

Наибольшее поверхностное натяжение у воды, обладающей высокой полярностью большой электрический момент 0,607 X X 10 Кл-м, малые размеры молекул, наличие водородных связей. В жидкостях, полученных при плавлении ионных кристаллов, сохраняются ионные связи между частицами, и они хорошо проводят электрический ток (электролиты). Поверхностное натяжение у этих жидкостей высокое. Еще выше оно (до 0,30 Дж/м ) при сохранении ковалентных и ионных связей в расплавах кристаллов силикатов и алюминосиликатов. Наибольшее поверхностное натяжение у жидких металлов, оно на порядок выше поверхностного натяжения полярных жидкостей и некоторых расплавов ионных кристаллов. [c.209]

Образование водородных связей в жидкости является кооперативным явлением. Короткоживущие (10 - [c.188]

Изолированные молекулы алканов обладают небольшим электрическим дипопьным моментом. В жидкой фазе группы СНд и СН2 образуют, как правило, межмолекулярные водородные связи С-Н...С1. Возникновение водородных связей сопровождается перераспределением электронной плотности взаимодействующих молекул и, следовательно, изменением их электрических дипольных моментов (поляризацией). Диэлектрически наблюдаемыми в алканах могут быть реакции переноса водородных связей С-Н,..С, сходные с реакциями переноса связей 0-Н, 0 в алканолах /1/. Эти реакции не изменяют числа водородных связей. Они не имеют теплового и объемного эффектов. Но распределение водородных связей в жидкости, а вместе с ним и ориентация электрических моментов молекул в ходе реакций переноса становятся иными. [c.163]

Обычный смысл выражения энергия водородной связи в жидкой воде подразумевает энергию, необходимую для того, чтобы превратить группу О—Н, соединенную водородной связью в жидкости, в группу, не соединенную водородной связью в жидкости [c.179]

Вероятность некоторых предпочтительных состояний, природу которых в настоящее время трудно определить из данных спектроскопического анализа, во многом зависит от степени согласованности сил, участвующих в образовании водородных связей в жидкости. Очевидно, существование таких состояний может быть причиной некоторых аномальных свойств воды, особенно в температурном интервале 34—40° [66—68]. Следует, однако, отметить вслед за Самойловым [69], что минимум на кривой теплоемкости ( 35°) нельзя считать неожиданным для воды, поскольку ртуть характеризуется аналогичной аномалией. [c.21]

Для жидкостей, содержащих молекулы, способные к образованию водородной связи, энергия активации вязкости заметно убывает с повышением температуры. Энергия активации вязкости этих веществ состоит не только из энергии, необходимой для разрыва так называемых физических межмолекулярных связей, но также включает энергию, необходимую для разрыва водородных связей. Если температура повышается, то число водородных связей в жидкости уменьшается и, следовательно, энергия активации вязкости также падает. Наличие сетки водородных связей объясняет высокую вязкость таких соединений, как вода и глицерин. [c.295]

Следовательно, вследствие наличия в жидкости кристаллических фаз и структурирования полярная жидкость является гетерогенной. Подобная гетерогенность обусловлена относительной устойчивостью ассоциатов. Под действием пространственно неоднородных построек водородных связей в жидкости происходит концентрирование и перераспределение энергии данных связей, которое схематически может быть представлено в виде ориентаций трех видов [c.95]

Два параметра являются общими для большинства этих исследований— энергия, необходимая для разрыва водородной связи, и доля разорванных водородных связей в жидкости при данной температуре. Прокомментируем эти параметры и рассмотрим их значения (см. раздел 5). Мы найдем, что соответствующая интерпретация тепловой энергии воды может быть дана на основе разорванных водородных связей при условии, что математическая модель является достаточно гибкой в способе сог-ласовапия парахметров. [c.179]

Обозначим эту энергию через iib. с.-ж- Проблема определения в. с.- к сходна с проблемой расчета энергии водородной связи во льду в соответствии с определением 4 (п. 3.6.1). Основная трудность состоит в том, что группа О—Н, не соединенная водородной связью в жидкости, еще взаимодействует с сосед-ни.мп молекулами с помощью дисперсионных и других сил и энергия этих взаимодействий не может быть вычислена каким-либо пряхмым способом. В самом деле, вероятно, что энергия этой реакции зависит от температуры и давления, так как эиергия водородной связи чувствительна к окружению связи (саг. п. 3.6.3). Различные методы были использованы для вычисления Еп. с.-ж, и полученные величины находились в широком интервале значений (табл. 4.2). Каждый метод строился на операционном определении Es. с.-ж. Поэтому нет ничего неожиданного в том, что получены различные значения искомых величин (табл. 4.2) и не ясно, соответствует ли какая-либо из них энергии реакции, выражаемой уравнением (4.4). [c.179]

Зависимость химического сдвига жидкой воды от температуры была объяснена на основании как разрыва водородны.х связей, так и искажения водородны.х связей. Интернретацпп в терминах разрыва водородных связей (например, см. [154, 246]) основывались на предположении, что наблюдаемый химический сдвиг 6 (Г) прн температуре Т является усредненпе.м химических сдвигов протонов, как участвующих, так и не участвующих в образовании водородных связей в жидкости (обозна-ЧйСМЫХ 6 в. с И лв. с соответственно). В этом приближении наблюдаемый химический сдвиг может быть представлен так [c.198]

Резонансный снгна.т протона, соединенного водородной связью, как упоминалось вьнне, значительно сдвигается в сторону меньших полей по сравнению с резонансным сигналом протона в водяном паре, в то время как химический сдвиг протона, не соединенного водородной связью в жидкости, вероятно, очень мал. Такн.м образом, если предположить, что г уменьшается по мере нагревання воды, то из уравнения (4.13) следует, что значение 6 (Т) становится менее отрицательным с повышением температуры. [c.198]

Чтобы получить численные значения с нз уравнения (4.13), необходимо вычислить величины бв,и б в. с/Это было сделано Гиндмано.м [154], который использовал ряд предположений о характере водородной связи в жидкости и установил,, [c.198]

В настоящее время большинство авторов согласны с тем утверждением, что контур несвязанной валентной полосы О—Н (и О—В) воды является огибающей многих узких, но перекрывающихся полос, каждая из которых связана с О—Н (или О—В) осциллятором в данном окружении. Вероятно, то же самое справедливо и для составляющей рассматриваемой полосы, которую Уэлрафеп приписал молекулам, соединенным водородными связями в жидкости. Форма этой полосы должна определяться в значительной степени распределением расстояний О. .. О в водородных связях у этого компонента жидкости. Частота. отвечающая максимуму интенсивности, приблизительно соответствует наиболее вероятному расстоянию О. .. О, где частоты на каждой стороне соответствуют большим и меньшим расстояниям О... О. Далее, распределение этих расстояний почти наверняка не имеет гауссову форму, так как резкое увеличение энергии отталкивания на малых расстояниях, несомиенно,, ограничивает относительное изобилие водородных связей, имеющих длины меньшие, чем наиболее вероятное расстояние О. .. О.. Поэтому не следует ожидать, что компонент наблюдаемой полосы, который может быть обусловлен группами О—Н, соединенными водородными связями, имеет гауссову форму. [c.243]

Изучение несвязанных валентных полос показывает, что нагревание незначительно увеличивает разнообразие молекулярных окружений в жидкой воде и уменьшает среднюю прочность водородной связи. Вода вблизи 0° С имеет более широкую разновидность молекулярных окружений, чем лед, как это следует из больших ширин ее несвязанных валентных полос. Более высокая частота валентной нолосы спектра воды но сравнению с соответствующей частотой спектра льда свидетельствует о том, что водородные связи в жидкости в среднем более слабы, чем во льду. Кроме того, частоты полос т и л воды ниже, чем эти же частоты льда это указывает на более легкое искажение водородных связей в жидкости, чем во льду. Все эти различия усиливаются ири повышении температуры несвязанные валентные полосы становятся при этом шире, а водородные связи ослабляются и более легко искажаются. [c.255]

Часто приводимое оправдание принятия смешанной модели состоит в том, что ири надлежащем выборе параметров статистическая сумма, основанная на этой модели, может включать ряд равновесных свойств жидкости. Следует отметить, однако, что равновесные свойства зависят от средней эиергии совокупности молекул. Корректное среднее значение энергии может быть вычислено нз разумно выбранного набора дискретных энергетических уровней, даже если фактический энергетический спектр является непрерывным. Значительно лучшим критерием состоятельности модели структуры воды является требование, чтобы модель находилась в согласии с известными спектроскоиичс-ски.ми даниы.ми о. молекулярных окружениях в жидкости. Большинство с.мешанных моделей ие удовлетворяют этому критерию. Следовательно, на оспова1ши этих моделей нелогично делать выводы о таких. молекулярных нара.метрах, как средний размер кластера или количество разорвапных водородных связей в жидкости. [c.268]

Положение сигнала ЯМР жидкого тела определяется экранированием ядер магнитными полями электронных оболочек [45, 47]. С помощью спектрометров ЯМР высокого разрешения обнаруживают так называемые химические сдвиги сигналов, определяемые положением ядер в молекулах. Влияние межмолекуляр-ных сил также приводит к значительным смещениям сигналов. Особенно велики сдвиги сигналов протонов, вызываемые водородными связями. Это делает ЯМР-спектроскоиию одним из наиболее чувствительных методов обнаружения и исследования водородных связей в жидкостях и газах. Сведения о природе водородной связи, получаемые с помощью радиоспектроскопии, являются важным дополнением по отношению к данным других, и в частности оптических, методов [22, 48]. [c.10]