Взаимодействие молекулами воды

Гидрофобная гидратация обнаруживается в случае сложных органических ионов и молекул ряда неэлектролитов. Она обусловливается тормозящим действием растворенных частиц на трансляционное движение молекул воды раствора. В отличие от гидрофильной гидрофобная гидратация не является следствием сильного взаимодействия молекул воды и растворенного вещества, а скорее возникает в результате усиления взаимодействия между молекулами Н2О, способствуя тем самым структурированию свободной воды. По представлениям О. Я. Самойлова, гидрофобная гидратация заключается в стабилизации структуры воды частицами растворенного вещества. [c.275]

У дипольных молекул ориентационные силы сравнимы с дисперсионными. Относительная роль дисперсионных сил определяется обычно числом электронов. Так, во взаимодействии молекул воды дисперсионные силы почти не играют роли. При отсутствии дипольного момента вода имела бы температуру кипения, близкую к температуре кипения кислорода, В метиловом спирте роль дисперсионных сил увеличивается, а в этиловом дисперсионный эффект сравним с ориентационным. Так как дипольный момент у всех этих молекул одинаков, то рассматриваемое явление обязано увеличению молекулярной массы. [c.492]

Рассмотренные ранее процессы взаимодействия молекул воды с ионами и атомами в кристаллогидратах ( 53) показывают, что эти молекулы могут подобным же образом взаимодействовать и с ионами или атомами, содержащимися в поверхностном слое кристалла или стекла. Взаимодействие может приводить к образованию более или менее прочной донорно-акцепторной связи и водородной связи или ионо-дипольной связи, причем наряду с типичными случаями здесь возможны и переходные формы взаимодействия, когда деление соединений по характеру связи становится условным. Такое взаимодействие, связывая молекулу воды с поверхностью кристалла, вызывает преимущественную ориентацию ее относительно поверхности, способствуя образованию упорядоченного расположения молекул относительно поверхности. Рассмотренное взаимодействие может вместе с тем вызывать дополнительную поляризацию молекул воды, что повышает их способность связывать другие молекулы воды, расположенные дальше от поверхности, увеличивая полярность этих молекул, но уже в меньшей степени. Это в свою очередь усиливает связь с ними следующих молекул воды, ио еще в меньшей степени. [c.379]

Рис. 15.9. Взаимодействие молекулы воды с катионами, имеющими заряд I + ц 3 +. Взаимодействие гораздо сильнее с ионом меньшего размера и большего заряда.

Аналогичные расчеты по уравнениям (2.14) и (2.15) дают для энергии взаимодействия молекул воды 3,2 ккал/моль и для взаимодействия одновалентного иона с молекулой средней поляризуемости 1,3 ккал/моль. [c.34]

ИОН-ДИПОЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Молекула воды полярна. Кислородный конец обогащен электронами по сравнению с водородным концом , так как электроотрицательность кислорода больше, чем водорода. Химик отметил бы это неравное распределение электронной плотности, написав символ б + у более положительного конца молекулы и символ б — [c.29]

Обратимая и необратимая гигроскопичность жидкостей объясняется формами взаимодействия молекул воды с молекулами [c.48]

Как мы видели ( 25), связь через водородный атом образуется атомами наиболее электроотрицательных элементов. Молекулы воды обладают способностью к образованию водородной связи не только между собой, но и с другими молекулами, содержащими атомы сильно электроотрицательных элементов. При таком взаимодействии молекулы воды могут через свой водородный атом связываться с наиболее отрицательными атомами других молекул или, наоборот, связываться с водородным атомом другой молекулы, если он несет достаточно высокий положительный заряд, усиливая этим полярность его связи с молекулой. В последнем случае молекула воды может оттянуть к себе этот водород в виде положительного иона, образуя ион гидроксония Н3О+ ( 25). Имен- [c.384]

Сообщение металлу электрического заряда извне в значительной мере отражается на взаимодействии металла с окружающим раствором. Так, сообщение положительного заряда способствует как бы оттягиванию электронов поверхности внутрь металла, в результате чего облегчается непосредственное взаимодействие молекул воды с положительными ионами, составляющими решетку металлического кристалла. Это взаимодействие в свою очередь способствует переходу ионов металла в раствор, т. е. растворению металла. Очевидно, сообщение металлу отрицательного заряда, наоборот, затрудняет растворение металла и способствует выделению ионов металла из р.аствора на металле. [c.444]

Однако в жидкостях может проявляться и еще большая упорядоченность — с некоторой степенью дальнего порядка. Это происходит в тех случаях, когда универсальные силы межмолекулярного взаимодействия дополняются специфическими силами. К числу последних относятся слабые взаимодействия молекул воды за счет водородных связей, обладающих направленностью. [c.164]

Для изображения молекул ПАВ приняты условные обозначения. Прямая или волнистая линия обозначает углеводородный ря.д <ал, а кружок — полярную группу (рнс. 19.6). Благодаря дифильному строению ПАВ их молекулы самопроизвольно образуют ориентированный монослой на поверхности раздела фаз в соответствии с условием уменьшения энергии Гиббса системы полярные группы ( головы ) молекул располагаются в водной (полярной) фазе, а гидрофобные радикалы ( хвосты ) вытесняются из водной среды и переходят в менее полярную фазу, например в воздух (рис. 19.7). Причиной такой ориентации является то, что энергия взаимодействия молекул воды друг с другом больше, чем с гидрофобными частями молекул ПАВ нг0-Н20> [c.309]

Дисперсионным эффектом объясняется взаимодействие между атомами благородных газов, приводящее к их сжижению. Чем больще размеры атомов, тем легче проявляется этот эффект и тем выше температура кипения жидкостей (и температура плавления), что иллюстрируют данные табл. 5. В основном дисперсионным эффектом обусловлено взаимодействие практически неполярных молекул СО. Взаимодействие молекул НС1 также вызвано в первую очередь дисперсионным эффектом, далее в порядке ослабления следуют индукционный и ориентационный эффекты. Иной вклад вносят различные эффекты во взаимодействие молекул воды наиболее сильно проявляется ориентационное взаимодействие, далее следуют дисперсионное и индукционное. [c.74]

Процесс растворения, т. е. получение истинного раствора, является процессом самопроизвольным. Рассмотрим механизм образования раствора на примере растворения твердого кристаллического вещества в воде, допустим сахара. Для получения раствора сахара в воде достаточно бросить кристаллик сахара Б воду, т. е. достаточно соприкосновения, контакта между растворителем и растворяемым веществом. В результате взаимодействия молекул воды с молекулами сахара последние отрываются от поверхности кристалла и благодаря диффузии равномерно распределяются в объеме раствора. Молекулы сахара отрываются от кристалла за счет притяжения к молекулам воды. [c.125]

В данном случае происходит взаимодействие молекул воды с ионами в кристаллической решетке соли, в результате чего гидратированные ионы переходят в раствор (рис. 20). [c.104]

Взаимодействие молекул воды с твердой поверхностью гидрогелей в кремниевой кислоте приводит к изменению молекулярной структуры не только твердой фазы, но и самой интермицеллярной жидкости. [c.245]

Если гидрогели кремниевой кислоты пропитать раствором аммиака <гидрофобизатор), то взаимодействие молекул воды с поверхностью глобул ослабляется. Среднее координационное число кремния в этих условиях равно 4,7. [c.246]

На расстоянии 2,5 KU r) = 20,4 ккал/молъ, и пренебрегая взаимодействием молекул воды, которое достаточно мало, можно подсчитать энергию гидратации одновалентного иона в газовой фазе шестью молекулами воды. На расстоянии около 2,5 А эта величина оказывается равной 122 ккал/моль. Энергии этих взаимодействий того же порядка, что и теплоты большинства химических реакций. Поэтому такого рода сольваты следовало бы относить к числу комплексных ионов, а не агрегатов частиц, довольно слабо связанных между собой . Энергию взаимодействия между двумя диполями можно подсчитать, исходя из уравнения (XV.6.5). Если расстояние г измеряется вдоль линии центров диполей и 0 — азимутальной угол между каждым из диполей и линией центров, то энергия взаимодействия равна [c.445]

Заметим, что ориентационное взаимодействие молекулы воды с катионом или анионом имеет два минимума энергии. Первый минимум, названный абсолютным, соответствует ориентации молекулы НгО относительно катиона атомом кислорода, а относительно аниона — атомами водорода. Второй минимум энергии, названный относитель- [c.281]

Теоретическое определение потенциальной функции парного взаимодействия возможно путем решения уравнения Шредингера для системы из двух молекул. Подобные квантовомеханические расчеты связаны, однако, с очень значительными вычислительными трудностями даже при небольшом числе электронов в молекуле. Тем не менее, благодаря развитию вычислительной техники и квантовомеханических расчетных методов в этой области наблюдается существенное продвижение вперед. Если в 50-е годы расчеты ограничивались практически атомами водорода, легких инертных газов, молекулой водорода и были весьма приближенными, то в настоящее время достаточно строгим путем найдены потенциальные функции взаимодействия молекул воды между собой и с некоторыми ионами, функции взаимодействия для пар, включающих молекулы Рз, НР, СО и др. Для нахождения потенциальной функции рассчитывают с помощью уравнения Шредингера энер- [c.272]

Возможны и более сложные взаимодействия молекул воды с ионом водорода, например Н Оа, а ион гидроксила более предпочтителен в форме НяО . ) Иногда в литературе для простоты используют символ Н +, называя ионом водорода. Здесь нет ни ошибки, ни различия в точках зрения во всех случаях имеется в виду ион гидроксония. [c.114]

Таким образом, можно сформулировать условия, ведущие к изменению смачивания водой твердых поверхностей. Влиять на вид изотерм П(й) смачивающих пленок воды можно в основном за счет двух эффектов — зарядовых (Ш) и структурных (Ш). Молекулярные силы, зависящие от спектральных характеристик воды и твердой подложки, мало чувствительны к составу водного раствора, температуре и заряду поверхностей. Поэтому для данной твердой подложки значения Пт практически постоянны. Влиять на структурные силы можно посредством трех факторов повышением концентрации электролита и температуры, что ведет к уменьшению структурного отталкивания, а также путем адсорбции молекул ПАВ, что изменяет характер взаимодействия молекул воды с твердой поверхностью. Ухудшение смачивания, необходимое для повышения эффективности флотации, достигается обычно путем адсорбции ионогенных ПАВ. При этом важно, чтобы ПАВ избирательно адсорбировалось на одной из поверхностей пленки, придавая ей заряд, обратный по знаку заряду другой поверхности. В этом случае возникают силы электростатического притяжения (ПеСО), что сдвигает изотерму в область П<0. Адсорбция ПАВ может приводить одновременно и к гидрофобизации твер- [c.217]

В этой же области валентных ОН-колебаний в спектре оксинитрата циркония, кроме того, намечается перегиб у 3190—3220 сл1- , который, возможно, характеризует наличие прочного донорно-акцепторного взаимодействия молекулы воды и кислорода оксинитрата (как показано выше, энергия такого взаимодействия, рассчитанная по смещению частоты, составляет 8,5 ккал/связь). [c.81]

Исследование взаимодействия молекул воды [c.88]

Жидкофазная адсорбция широко применяется на практике для осушки различных органических веществ, включая системы с сильной энергией взаимодействия молекул воды и растворителей, например спиртов. Растворимость воды в спиртах [c.165]

ШОР гранул цеолитов существенно изменяются [61 в зависимости от сил взаимодействия молекул воды друг с другом и с катионами цеолитов, количества 600 тепла, выделяющегося при фазовом переходе, гео-400 метр ИИ структуры цеолитов, коэффициента объемного расширения воды при нагревании и других факторов. Изменение размеров гранул в этих процессах может достигать 2%. Деформации приводят к дополнительным напряжениям в гранулах и могут существенно влиять на прочность формованных цеолитов. По наблюдениям польских инженеров [71 в процессе многоцикловой эксплуатации механическая прочность гранул цеолитов, используемых в качестве осушителя, понижается, если содержание влаги в цеолитах превышает (15% масс.). [c.374]

Прочно связанная со слоистыми силикатами вода энергетически неоднородна. Это объясняется наличием как минимум пяти типов активных центров на их поверхности, с которыми взаимодействуют молекулы воды [91] обменные катионы гидроксильные группы кислого (510Н) и основного (АЮН, МдОН) характера координационно ненасыщенные катионы А1 +, Ре +, Mg + поверхностные атомы кислорода. Если учесть, что по своему происхождению обменные катионы, в свою очередь, разделяются на три типа (обусловленные нестехиомет-рическим изоморфизмом в тетраэдрических и октаэдрических сетках, разорванными связями на боковых гранях частиц), а поверхностные атомы кислорода различаются по величине отрицательного заряда, то становится понятным многообразие форм связи, а следовательно, и энергетическая неоднородность адсорбированной воды. [c.36]

Кроме этого, при высоком равновесном давлении над сорбентом паров водыр д20 вследствие взаимодействия молекул воды с молекулами оксида серы (VI) образуются пары серной кислоты, конденсирующиеся с возникновением трудно улавливаемого тумана серной кислоты [c.171]

При взаимодействии молекул воды друг с другом положительный конец диполя Од—Н настолько сильно притягивает свободную электронную пару атома 0 , что она становится общей для атома О и протона, принадлежащего диполю Н —Од . Следовательно, водородная связь имеет слабоковалентный характер. Это подтверждается и тем, что расстояние между ядром атома Ов и протоном, принадлежащим диполю Н +—Од , значительно меньше суммы орбитальных радиусов свободных атомов водорода и кислорода (Го + Гн = = 0,26 нм). Водородная связь занимает промежуточное положение между другими видами связи и ковалентной связью, довольно прочна и требует для разрыва от 40 до 120 кДж/моль. [c.40]

Ничтожные количества воды также увеличивают каталитическую активность солей, являющихся катализаторами низкотемпературной полимеризации изобутилена (от —60 до —100°). Растворимость воды в гек-сане, в котором обычно проводят полимеризацию изобутилена, составляет всего 10- лю гй/у. При непосредственном введении воды в реакционную смесь реакция полимеризации не активируется, так как при столь низкой температуре вода, не растворившись в гексане, превращается в куски льда. Удобным приемом введения воды в систему является барботирование влажного воздуха через жидкость в реакторе в первые несколько минут процесса полимеризации. В результате взаимодействия молекул воды и катализатора образуется комплекс, инициирующий по-. шмеризацию. [c.202]

Объяснение. Уменьшение объема смеси спирта с водой объясняется взаимодействием молекул воды и спирта с образованием гидратов, а также взаимоуплотнением их молекул в пространстве. Определенную роль играет и самосжатие воды в гидратных оболочках, возникающих у молекул растворенного вешества. [c.39]

Первый случай соответствует связыванию близлежащих молекул воды во втором случае молекулы воды вокруг иона становятся более подвин ными. Последнее явление и названо Самойловым отрицательной гидратацией. Он считает, что представления об обмене в гидратной оболочке не противоречат тому факту, что гидратация ионов всегда сопровождается выделением большого количества энергии. По его мнению, большой эффект соответствует дальнейшей гидратации иона, хотя, как будет показано ниже, почти 70% энергии выделяется при гидратации за счет ион-дипольного взаимодействия. Самойлов считает, что установление отрицательной гидратации приводит к пебходимости отказаться от представлений о связывании молекул воды ионами. Он подчеркивает, что обмен молекул воды зависит не от полной гидратации, составляющей десятки килокалорий на моль воды, и полной энергии взаимодействия молекул воды со, также имеющей порядок (10 ккал/моль) 4186 10 Дж/моль, а изменения энергии на малых расстояниях Акя Аса, имеющих порядок (1 ккал/моль) 418 10 Дж/моль. За счет более быстрого падения энергии взаимодействия молекул при Я > со может иметь место соотношение Ак < Ао). Основываясь на развитых представлениях, Самойлов объясняет увеличение активности воды в растворах солей, ионы которых имеют отрицательную гидратацию, и рассматривает связь подвижности ионов с коэффициентами самодиффузии. [c.151]

Так как молекулы воды полярпы, то они ориентируются соответствующим образом около молекул растворенного в воде электролита, гюлярного (НС1) или ионного (Na l). 0 взаимодействие молекул воды и электро-лита в свою очередь приводит к ослаблению связи между копами (Na+ и 1 ), находящимися на поверхности кристалла, или между ковалентно связанными атомами (Н + и С1 ) в полярной молекуле. Образовавшиеся в результате такого ослабления и, наконец, разрыва связи ионы (Na +, 1 , Н+) окружены молекулами воды, т. е. гидратированы (рис. 7). [c.88]

При взаимодействии молекул воды друг с другом (см. схему справа) положительный конец диполя Од—Н настолько сильно притягивает свободную электронную пару атома Од, что пара делокализуется и становится общей для атома Од и протона, принадлежащего диполю — Ол. Следова- [c.236]

В обводненных аэрозолях взаимодействие молекул воды с дырками Ь" приводит к образованию катион-радикала И—ОН , быстро диссоциирующего на протон и радикал НО. Большую роль в окислительных процессах играет фотосорбция молекул кислорода с образованием высокоактивного супероксида О [c.147]

Следует, однако, отметить, что это не единственный вид ассоциации. Из табл. 24 видно, что величина энергии наиболее прочной связи воды в хлорофилле находится в пределах 5,0—6,1 ккал. Очевидно, эта энерпия характеризует иную ассоциацию, чем типа С = О...Н—О—Н. Наиболее вероятным является предположение о существовании водородной связи воды с гетероатомом азота, входящим в структуру молекулы хлорофилла. Это основывается на полученных нами данных об энергии взаимодействия молекул воды с атомом азота, например, в пиридине или аминах. Она имеет примерно то же значение [c.142]

Адсорбция воды на углях протекает но необычному механизму. Изотермы адсорбции воды на активных углях имеют -образную форму (рис. 3,3). Диснер-сиоиные силы взаимодействия молекул воды (парахор 54,2) с углеродной поверхностью очень малы. [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология