Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Мультиполе, взаимодействие с ионом

    Электростатические взаимодействия в белках имеют локальный характер. Хотя расчет электростатических взаимодействий есть не что иное как непосредственное применение закона Кулона ко всем парциальным зарядам, он занимает очень много времени из-за большого числа атомов в белке и большого радиуса действия электростатических взаимодействий. Однако расчет можно упростить. Поскольку монополей, т. е. свободных зарядов, в белках нет (солевые мостики — это пары ионов или диполи), все частичные заряды образуют диполи или мультиполи. Взаимодействие между ними уменьшается пропорционально по крайней мере третьей степени расстояния (табл. 3.4). Поэтому реальный радиус влияния электростатических взаимодействий довольно мал и энергетические расчеты можно ограничить взаимодействиями между ближайшими соседями. [c.42]


    Член Н са спадающий как г , описывает мгновенное электростатическое взаимодействие заряда иона с дипольным моментом другого иона и наоборот взаимодействие это также соответствует точечным мультиполям. Аналогично НаФ изменяющийся как г , описывает диполь-дипольное взаимодействие. Последний из описанных членов соответствует взаимодействию точечного заряда с точечным квадруполем и также характеризуется зависимостью Опущенные члены, О (г ), представляют собой взаимодействия заряд — октуполь, диполь — квадруполь, и т. д. [c.86]

    Мультипольные взаимодействия между ионами также имеют определенное значение. Сюда. относятся взаимодействие между ионом и диполем, между двумя диполями ИТ. п., а также взаимодействие между индуцированными мультиполями, происходящее за счет поляризационных и дисперсионных сил. Следует, однако, отметить, что все эти взаимодействия более характерны для молекул, чем для ионов. В последнем случае они имеют меньшее значение, чем прямые электростатические взаимодействия. [c.182]

    Рассмотренным выше взаимодействиям функциональных групп молекул-адсорбата с гидроксилами и с нонами поверхности адсорбента аналогичны взаимодействиям с этими группами и ионами совершенно неполярных в целом молекул, у которых, однако, электронная плотность распределена резко неравномерно и сосредоточена на периферии, например, молекул, обладающих большим квадрупольным моментом (молекулы азота) или обладающих я-электронными связями (молекулы непредельных и ароматических углеводородов). Такие молекулы с электростатической точки зрения можно рассматривать как мультиполи в" целом они неполярны, однако в определенных местах распределение электронной плотности является резко неравномерным. Простейшим примером неполярной молекулы—квадруполя является молекула СОг, где диполи связей СО расположены линейно и направлены в противоположные стороны. [c.471]

    В химии основное внимание уделяется взаимодействиям между атомами, ионами и молекулами, приводящим к образованию (или разрыву) химических связей. Вместе с тем уже более ста лет изучаются слабые и очень слабые взаимодействия систем с замкнутой оболочкой, между которыми в обычных лабораторных условиях не осуществляются реакции в химическом смысле этого слова. Существование жидкого (а в случае молекулярных кристаллов) и твердого состояния обусловлено наличием сил притяжения между молекулами. Равновесное расстояние между молекулами, образующими ассоциаты в жидкой и твердой фазах, определяется компенсацией сил притяжения и отталкивания. Экспериментально установлено, что силы отталкивания очень быстро ослабевают с увеличением межмолекулярного расстояния (приблизительно обратно пропорционально его двенадцатой степени), тогда как возрастание сил притяжения при уменьшении межмолекулярного расстояния происходит не так быстро (грубо говоря, обратно пропорционально шестой степени расстояния). Это обстоятельство имеет важное значение в то время как силы отталкивания на расстояниях порядка длины химической связи оказываются почти неощутимыми, силы притяжения не могут считаться пренебрежимо малыми вплоть до расстояний 0,4 нм, и поэтому о них говорят как о дально-действующих силах. Среди таких сил важная роль принадлежит дисперсионным силам в разд. 17.2 рассматривается их квантовомеханическое обоснование в рамках простой модели. В данной главе будут выведены выражения, основанные на теории возмущений и пригодные для описания межмолекулярного взаимодействия. Но прежде чем перейти к их выводу, скажем несколько слов о происхождении кулоновских, индукционных и дисперсионных сил. Для кулоновского взаимодействия обе влияющие друг на друга системы могут формально рассматриваться как состоящие из ряда мультиполей. Во втором случае происходит взаимодействие между постоянным и индуцированным мультиполями двух систем. В третьем случае мы имеем дело с взаимодействием между системами, не имеющими постоянных диполей однако и в этих системах в результате флук- [c.482]


    Внещний электростатический потенциал положителен, так как ион N03 имеет отрицательный заряд. Функцию V можно разложить по мультиполям в ряд, расходящийся на бесконечности. Первый член этого ряда постоянен и не дает вклада в интеграл уравнения (12), поскольку перемещение электрона из одного места в другое в поле постоянного потенциала не участвует в работе взаимодействия. Вопрос о том, какие из последующих членов дают вклад в интеграл взаимодействий, решается в зависимости от их свойств симметрии и свойств симметрии сдвига плотности заряда Например, переход [c.388]

    Подробное рассмотрение этого круга вопросов выходит за рамки настоящей главы, но следует заметить, что важную роль здесь, вероятно, играет следующее обстоятельство. Когда расстояние между ионизованными фиксированными группами становится достаточно малым, про-тивоион может оказаться в непосредственной близости от двух фиксированных групп одновременно. В этом случае энергия всех видов электростатического взаимодействия (кулоновского, между ионом и индуцированным диполем, между ионом и мультиполем) должна приблизительно удвоиться, тогда как увеличения энергии дегидратации едва ли можно оя идать, Эйзенман [32] качественно предсказал это явление, описав его как эффект наложения полей соседних фиксированных групп. Можно заметить, что вследствие неравномерного распределения поперечных связей в ионите небольшая часть фиксированных групп вполне может участвовать в образовании таких двойников , дая е если средняя удаленность фиксированных групп друг от друга достаточно велика. [c.159]

    Вторая модель строится на сочетании молекулярного подхода и термодинамического рассмотрения. Сложную структуру локуса, несущего заряд, который компенсируется противоионом, Эйзенман заменяет упрощенными мультиполярной и эквивалентной ей униполярной моделями. В первом случае, на основании кристаллохимических данных рассчитывают энергию электростатического взаимодействия противоиона с гипотетической мономерной ионной моделью Н25104 — (модель локуса 510 ), Н4АЮ4 [модель локуса (А1051)-] и т. д. В униполярной модели эквивалентный радиус локуса определяется как такое значение радиуса г , которое дает ту же электростатическую энергию взаимодействия на каждый катион, что и полный мультиполь. Униполярная модель расчета радиуса локуса позволяет учесть в неявной форме более сложные взаимодействия, приводящие к изменениям эффективной силы поля локуса. [c.194]

    Как было отмечено выше, в случае адсорбции углеводородов цеолитами, константа Генри Ki становится чувствительной еще и к ее жестким мультиполям или к зарядам на атомах. Вместе с тем константу Генри Ki для адсорбции углеводородов с известной геометрической и электронной структурой на однородных ионных адсорбентах, в частности на цеолитах, можно рассчитать методом аналогичным для адсорбции на ГТС, если для неполярных молекул учесть индукционное притяжение между наведенными в атомах молекулы диполями и электростатическим полем цеолита, а в случае адсорбции молекул, содержащих постоянные мультиполи, учесть еще и электростатическое ориентационное взаимодействие этих мультиполей с электростатическим полем цеолита или, что является более последовательным в рамках атом-атомного притяжения, учесть кулоновское взаимодействие зарядов на атомах молекулы (оцененных квантовохимическими методами) с зарядами на атомах и ионах цеолита (см. гл. 6 и 7). Поэтому значения константы Ki для адсорбции на цеолитах могут служить важным источником информации и об электронной структуре молекул. Было получено значительное расхождение между экспериментальными и вычисленными значениями Ki для адсорбции циклопропана на цеолите NaX, когда его молекулы рассматривали как неполярные [53]. Это расхождение было приписано квадрупольному моменту циклопропана, который возникает из-за сильного напряжения кольца циклопропана. Рассчитанные значения Ki для циклопропана совпадают с экспериментальными при значении квадрупольного момента молекулы циклопропана Q=4-Ю вэсе. Этот момент несколько больше квадрупольного момента молекулы этилена. [c.147]

    Если приведенная выше интерпретация является правильной, то из рассматриваемых результатов следует также, что электрон прочно связан с вакансией и с окружающилш его молекулами воды. Качественно можно показать, что модели, в которых окружающие молекулы заменяются непрерывной средой или же рассматриваются как точечные ионы и мультиполи, должны приводить к значительным спиновым плотностям на ближайших соседних катионах. Как полагали авторы работы [57], этот результат в некоторой степени оправдывает использование приближения прямоугольной потенциальной ямы и показывает опасность пренебрежения принципом Паули при более сложных расчетах. Очевидно, электрон не локализован полностью, и можно надеяться на то, что с помощью соответствующего пробного атома удастся измерить максимальное расстояние, на которое электрон удаляется за пределы первой оболочки из молекул воды. Такая попытка была сделана. Она состояла в том, что в застеклованные щелочи вводился иод, поскольку известно, что малая спиновая плотность на иоде вызывает большое изменение -фактора [26]. Спектр интерпретировался как состоящий из двух линий. Одна из них соответствует электронам в обычных вакансиях, другая — электронам в вакансиях, вблизи которых находится ион иода. Последняя полоса действительно сдвинута в область высоких полей g = 1,9993), и она значительно шире. Это подтверждает, таким образом, способность электрона в небольшой степени взаимодействовать с иодом. Полученные данные представляют большие возможности для проверки новых теорий. [c.91]



Смотреть страницы где упоминается термин Мультиполе, взаимодействие с ионом: [c.165]    [c.50]    [c.85]    [c.156]    [c.231]    [c.21]   
Ионный обмен (1968) -- [ c.156 , c.165 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Взаимодействия ионные

Ионов взаимодействие



© 2024 chem21.info Реклама на сайте