Кривая межмолекулярного взаимодействия

Модель Ван-дер-Ваальса реального газа в виде притягивающихся друг к другу твердых сфер, примененная для получения щироко известного уравнения состояния, носящего его имя, обычно не используется полностью. Наличие минимума на потенциальной кривой межмолекулярного взаимодействия приводит к тому, что средняя продолжительность жизни контактирующих молекул отлична от нуля, причем она увеличивается с ростом глубины потенциальной ямы и уменьшением температуры. С этой точки зрения ассоциация имеет место в любом реальном газе независимо от [c.233]

Анализ кривых межмолекулярного взаимодействия дпя молекулярных пар показывает, что электростатическая часть здесь играет значительное меньшую роль, и характер связи и форм потенциальных кривых определяются в основном эффектами, связанными с перераспределением электронной плотности [c.193]

Рис. Х,15. Потенциальные кривые межмолекулярного взаимодействия атомов С. .. С, полученные из физико-химических свойств различных систем, зависящих от межмолекулярного взаимодействия (указаны в тексте).

Энергия межмолекулярного взаимодействия слагается из энергии притяжения i/цр и отталкивания Uot t На больших расстояниях преобладает притяжение, на очень коротких —отталкивание. Равновесное расстояние между молекулами в жидкости и кристалле устанавливается в результате баланса сил притяжения и отталкивания. Зависимость энергии межмолекулярного взаимодействия от расстояния s выражается потенциальной кривой (рис. 62). [c.135]

Строение двойного электрического слоя в условиях специфической адсорбции. Адсорбция — концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними — может быть вызвана как электростатическими силами, так и силами межмолекулярного взаимодействия и химическими. Адсорбцию, вызванную силами неэлектростатического происхождения, принято называть специфической. Вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными (ПАВ). К ним относятся большинство анионов, некоторые катионы и многие молекулярные соединения. Специфическая адсорбция ПАВ, содержащегося в электролите, влияет на структуру двойного слоя и величину ф1 потенциала (рис. 172). Кривая 1 на рис. 172 соответствует распределению потенциала в двойном электрическом слое в отсутствие ПАВ в растворе. Если раствор содержит вещества, дающие при диссоциации поверхностно-активные катионы, то за счет специфической адсорбции поверхностью металла катионы будут входить в плотную часть двойного слоя, увеличивая ее положительный заряд (кривая 2). В условиях, способствующих усилению адсорбции (например, увеличение концентрации адсорбата), в плотной части может оказаться избыточное количество положительных зарядов по сравнению с отрицательным зарядом металла (кривая 3). По кривым распределения по- [c.474]

Каждому электронному состоянию соответствует набор колебательных подуровней, поэтому в спектре поглощения наблюдается система пОлос поглощения, соответствующих электронным переходам между подуровнями основного и возбужденного состояний. В фотометрическом анализе поглощающее вещество обычно находится в растворе, поэтому межмолекулярное взаимодействие поглощающего вещества и растворителя значительно увеличивает ширину полосы поглощения. Для каждого поглощающего вещества имеется определенное распределение интенсивности поглощения по длинам волн. При этом на кривой поглощения, называемой спектром, имеется один или несколько максимумов. [c.54]

Благодаря межмолекулярным взаимодействиям асфальтены проявляют свойства высокоэластичности. Зависимость деформации от температуры указывает на наличие фазовых переходов, характерных для полимерных систем [287]. В литературе описана установка для изучения термомеханических характеристик САВ [283], на которой получены экспериментальные кривые для нефтяных смол и их комплексов (табл. 106). [c.288]

Из полученных данных можно видеть, что для насыщенных растворов фуллерена С60 в четыреххлористом углероде, относящихся к эндотермической ветви кривой растворимости, значения парциальной избыточной энергии Гиббса С60 положительны. Это указывает на положительные отклонения растворов от идеальности, что согласуется с данными расчета активности и коэффициентов активности фуллерена С60 в исследуемых растворах (раздел 3.2.2). Положительное значение избыточной энергии Гиббса фуллерена в растворах четыреххлористого углерода вытекает из сочетания положительного значения избыточной энтальпии С60 и отрицательной избыточной парциальной энтропии смешения для фуллерена (табл. 3.1). Таким образом, в насыщенных растворах фуллерена СбО в четыреххлористом углероде при температурах ниже ТМР можно отметить некоторые особенности межмолекулярных взаимодействий. [c.68]

Во всех случаях с увеличением молекулярной массы прочность полимеров возрастает. Кроме сил межмолекулярного взаимодействия на свойства полимеров существенное влияние оказывают межмолекулярные зацепления, которые также соединяют друг с другом отдельные группы макромолекул. Поэтому перелом кривой зависимости вязкости при нулевой скорости сдвига от молекулярной массы (рис. 2.3) обычно объясняют появлением молекулярных зацеплений. Уровень реализации сил межмолекулярного взаимодействия зависит от расстояния между участвующими во взаимодействии элементами химической структуры, поскольку в первом приближении эти силы убывают пропорционально седьмой степени этого расстояния. Поэтому рассмотрим состояния, в которых может существовать полимер и которые характеризуются различными значениями удельного объема и разной степенью молекулярной упорядоченности. [c.40]

На рис. 9 приведены кривые энергии межмолекулярного (межатомного) взаимодействия инертных газов. Как изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия в ряду Не —Ые — [c.15]

Сильная зависимость формы пиков адсорбции — десорбции от межмолекулярного взаимодействия в адсорбционном слое позволила разработать методы определения аттракционной постоянной, основанные на анализе С,. Е-кривых. Отметим также, что путем [c.69]

При дальнейшем нагревании образца полимера он достигает температуры текучести Гт, которая означает переход в вязкотекучее состояние (область III, рис. 29.4). Это обусловлено ослаблением межмолекулярного взаимодействия цепей в результате повышения их кинетической энергии. Для этой области термомеханической кривой характерно соотношение kT AU. Под действием приложенного усилия макромолекулы взаимно смещаются и после снятия нагрузки не возвращаются в исходное состояние. Полимер деформируется необратимо. [c.464]

Рис. 117. Кривые потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия

Это уравнение называется формулой Леннарда—Джонса (1924 г.). Она отвечает кривым на рис. 117. Минимум на суммарной кривой соответствует энергии межмолекулярного взаимодействия и равновесному расстоянию Гд. между молекулами. Эти кривые напоминают кривые, характеризуюш,ие зависимость энергии межионного взаимодействия от межионного расстояния (см. рис. 96). Однако графики рис. 96 и 117 количественно сильно отличаются, так как отличаются и масштабы значений и и г, п выражения зависимости и [c.243]

На рис. 4.1 показана зависимость удерживания различных по способности к межмолек улярным взаимодействиям веществ от количества нанесенного на поверхность ГТС модификатора — полиэтиленгликоля /д, ,см /г (ПЭГ), способного образовывать водородные связи. По мере заполнения поверхности ГТС вытянутыми молекулами полиэтиленгликоля поверхность графита экранируется, неспецифическое межмолекулярное взаимодействие адсорбат — адсорбент насыщенного углеводорода л-пентана (кривая /) уменьшается и его удерживаемый объем падает. Это уменьшение продолжается вплоть до завершения образования на поверхности сажи плотного монослоя ПЭГ, т. е. до полного [c.77]

Таким образом, эти потенциалы можно рассматривать как подходящий инструмент для расчетов Ф и К, требующий, однако, дальнейшего уточнения параметров. При расчетах К на ГТС была выбрана более обоснованная форма атом-атомного потенциала межмолекулярного взаимодействия (6, 8, ехр), а именно уравнение (9.34). На рис. 9.3 показан атом-атомный потенциал Рс(5рз)...с(гтс) в этой форме. Как уже было отмечено, форма атом-атомного потенциала мало влияет на результаты молекулярно-статистического расчета при соответствующем подборе параметров этого потенциала. Поэтому для упрощения записи воспользуемся потенциалом Леннард-Джонса (6, 12), т. е. уравнением (9.36). В минимуме потенциальной кривой ( Р/ / )г=г =0,, поэтому из уравнения (9.36) следует, что параметр отталкивания В равен [c.169]

Поэтому потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия атома адсорбата (например, благородного газа) с цеолитом сильно зависит от направления радиуса-вектора от центра полости к ее стенкам (ребрам каркаса цеолита) или к окну. На рис. 11.3 представлены некоторые потенциальные кривые для межмолекулярного взаимодействия атома аргона с цеолитом NaX. Из рисунка видно, что глубины потенциальных ям для разных направлений изменяются более чем в два раза, причем наибольшие глубины потенциальной ямы получаются прп направлении на места наибольшей плотности расположения ионов кислорода. [c.211]

Рис. 13.5. Зависимости от 0 вкладов в дифференциальную теплоту адсорбции энергии межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбат (д—gi)J(kT), рассчитанных для разных констант ассоциации Kas (указаны у кривых)

Химическое модифицирование поверхности кремнезема, проведенное посредством реакций различных модификаторов с поверхностными силанольными группами (см. лекцию 5), позволяет, как это было показано в лекциях 14, 16 и 17, существенно изменить адсорбционные свойства поверхности и, в частности, характер адсорбции полимеров. Свойства модифицированной поверхности определяются строением и концентрацией привитых органических групп. Из рис. 18.2 видно, что на аэросиле [высокодисперсном непористом кремнеземе (см. лекцию 3)] с гидроксилированной поверхностью полистирол адсорбируется из растворов в неполярном растворителе ССЦ положительно и адсорбция достигает предельного значения (около 1 мг/м , кривая /). Прокаливание при 1000°С, после которого силанольные группы остаются лишь на небольшой части поверхности, несколько (повышает вклад в неспецифическое межмолекулярное взаимодействие макромолекул полистирола с матрицей кремнезема из растворов ССЦ (кривая 2). [c.335]

Полярность полимера. Увеличение межмолекулярного взаимодействия в целом приводит к росту прочности. Так, кривая зависимости прочности от молекулярной массы для полиамидов проходит выше, чем для полиолефинов. Однако какие-либо количественные характеристики влияния полярности на прочность полимеров затруднительны, поскольку при переходе от одного полимера к другому одновременно с изменением полярности обычно изменяются молекулярная масса, кристалличность и т. п. [c.206]

Таким образом, механодеструкция приведет к снижению молекулярной массы полимера до некоторой величины, причем это значение молекулярной массы определяется соотношением суммарной энергии физических межмолекулярных взаимодействий и энергии химической связи в цепи. Иными словами, механические воздействия будут способствовать еще и выравниванию размеров молекул до этой величины молекулярной массы, изменится вид кривой молекулярно-массового распределения полимера. Молекулы меньших размеров не подвергаются механодеструкции и участвуют в простом механическом перемешивании. [c.250]

С учетом одной лишь поправки на межмолекулярное взаимодействие, кривая лА должна проходить ниже прямой для идеального газа (см. рис. VII. 3). [c.95]

Глубина потенциальной ямы (ван-дер-ва-альсова энергия взаимодействия на равновесном расстоянии Sq) мала 1 5 кДж/моль ( в 100 раз меньше энергии химической связи), равновесное расстояние между центрами молекул в жидкости или кристалле 3 10 — 5 10" м ( 3 н- 5 A) значительно превышает межъядерное расстояние в молекулах. Однако китайской стены между химическим и ван-дер-ваальсовым взаимодействием нет, природа взаимодействия одна и та же, электрическая. Аналитическое выражение для потенциальной кривой межмолекулярного взаимодействия (рис. 62) имеет вид [c.135]

НИИ, в частности допущение о гауссовском характере распределения участков поверхности по величинам потенциальной энергии адсорбции. Часто выбором подходящих условий синтеза и обработки адсорбента можно свести число физически однородных участков поверхности, сильно различающихся по их строению и потенциальной энергии адсорбции, к очень небольшому числу (например, к двум в случае кристаллов типа G0 I2, см. рис. 1,6, разд. 2 гл. I и разд. 4 гл. II). В этом случае, определив тем или иным методом соотношение площадей соответствующих физически однородных частей поверхности и потенциальные кривые межмолекулярного взаимодействия молекул данного адсорбата с обоими типами этих однородных частей поверхности или хотя бы оценив значения потенциальных функций в минимуме потенциальных кривых (т. е. найдя значения ei, т и 62, т)) можно ВЫЧИСЛИТЬ изотерму и теплоту адсорбции данного адсорбата на суммарной поверхности такого адсорбента. Таким образом, можно моделировать ступенчатые изотермы, наблюдаемые во многих случаях адсорбции на кристаллах с различающимися по структуре гранями. Решение этой задачи для трех уровней fii.m, 2,т и бз,т предложбно В работе [71]. [c.177]

На рис. Х,16 сопоставлены потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия атомов Н. . . С. Кривые 1, 2 и 3 получены Вильямсом [74, 75], кривая 4 — Китайгородским и Мирской [71, 103], кривая 5 — в работе [104] и кривые б и 7 — Киселевым, Пошкусом и Афреймовичем [9, 10, 17, 18] для взаимодействия атомов Н. . . С (графит) и Н. .. С (алкан). Указанные кривые получены при использовании тех же физико-химических свойств, что и соответствующие потенциальные кривые межмолекулярного взаимодействия атомов С. .. С, представленные на рис. Х,15. Как видно из рис. Х,16, определенные в разных работах потенциальные кривые взаимодействия атомов Н. . . С также заметно различаются. Полу- [c.347]

Проведенные рассуждения показывают, что в принципе анализ межмолекулярных расстояний в кристалле молап привести к установлению силовой кривой межмолекулярного взаимодействия. Мы можем теперь следующим образом описать упаковку молекул в кристалле йодоформа. В слое аЬ имеется молекулярная координация 6. Каждый атом Л одной молекулы касается двух атомов Л двух соседних молекул. [c.168]

Теория БЭТ несмотря на условность предпосылок позволила вывести уравнение изотермы адсорбции, имеющей S-образную форму. Вид этой изотермы характерен для полимолекулярной адсорбции. При значениях давления, далеких от давления насыщенного пара при данной температуре, и значении константы равновесия полимолекулярной адсорбции С>1 уравнение S-образной изотермы переходит в уравнение изотермы адсорбции Лангмюра. Таким образом, адсорбция в каждом слое подчиняется уравнению Лангмюра. Существует пять основных типов изотермы адсорбции (рис. 109). Изотермы типа I характерны для микропористых адсорбентов выпуклые участки на изотермах типов И и IV свидетельствуют о присутствии в адсорбенте наряду с макропорами и микропор. Менее крутой начальный подъем кривых адсорбции может быть связан с наличием моно- и полимолекулярной адсорбции для адсорбента переходнопористого типа. Начальные вогнутые участки изотерм типов И1 и V характерны для систем адсорбент — адсорбат, когда взаимодействие их молекул значительно меньше межмолекулярного взаимодействия молекул адсорбата, вызванного, например, появлением водородных связей. Теория БЭТ является наиболее полной тео(рией физической адсорбции. [c.257]

Установлен ряд закономерностей, характеризующих влияние природы растворителя на растворимость. К их числу относится правило Семенченко растворимость данного веще-ства проходит через максимум в ряду раство рителей, расположенных по вазрас тающему значению межмолекулярного взаимодействия в них. Максимум отвечает тому растворителю, молекулярное поле которого близко к молекулярному полю растворенного вещества. Это правило иллюстрирует рис. 2.20. В ряде случаев создается впечатление несправедливости правила Семенченко (когда удается экспериментально получить только часть кривой). Вместе с тем надо отметить, что это правило не является строгим. Так, при химическом взаимодействии между компонентами растворимость резко увеличивается (точки оказываются над кривой, отвечающей правилу Семенченко). [c.236]

В процессах нагрева и термолиза концентрация ПМЦ в нефтяных системах непрерывно увеличивается. Массовое образование фрактальных кластеров при достижении точки структурного фазового перехода происходит за счет об-мегаюго взаимодействия парамагнитных частиц и частичной рекомбинации не-спаренных электронных спинов. При этом должно наблюдаться ощутимое снижение концентрации ПМЦ, а на кривых зависимости концентрации ПМЦ от температуры нагрева или времени термолиза должны образовываться локальные минимумы. Вследствие широкого спектра межмолекулярных взаимодействий в НДС этот процесс растянут во времени, и в ряде случаев вместо возник- [c.9]

Перегиб графика зависимости эффективной вязкости масла с предельно разрушенной структурой от ковдентрации в нем КО при 20Уо-ном содержании последнего указывает на изменение характера межмолекулярного взаимодействия в дисперсной системе масло - наполнитель (рис.6.8, кривая 3). При этом дальнейшее увеличение вязкости масла с ростом содержания КО объясняется простым загущением масла и, как будет показано ниже, не сопровождается улучшением его смазочных свойств. [c.82]

Осуществление анализа фазовых равновесий на строго термодинамической основе возможно двумя методами. Один из них— аналитический — использует дифференциальные уравнения типа уравнения Ван-дер-Ваальса — Сторонкина, а другой — геометрический — дает картину фазовых соотношений с помощью кривых концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала. Оба метода, будучи в принципе абсолютно строгими, не позволяют рассматривать конкретные системы, так как дают только качественную картину фазовых соотношений. Для перехода к численным решениям требуется привлечь модельные представления о характере межмолекулярного взаимодействия в растворах, позволяющие получить конкретную форму выражения термодинамических функций, чтобы определить соотношения между параметрами состояния рассматриваемой системы. [c.326]

Установлен ряд закономерностей, характеризующих влияние природы растворителя на растворимость. К их числу относится правило Семенченко растворимость данного вещества проходит через максимум в ряду растворителей, расположенных в nop iiRe возрастания энергии межмолекулярного взаимодействия в них. Максимум отвечает такому расгворителю, взаимодействие молекул которого близко к взаимодействию молекул растворенного вещества. Это правило иллюстрирусгг рис. 2,19 (иногда создается впечатление несправедливости правила Семенченко, когда экспериментально удае-гся получить только часть кривой, аналогичной представленной на рис. 2.19). [c.252]

На рис. 2.15 волнообразная зависимость q от га для адсорбции воды цеолитом KNaX сопоставлена с зависимостью от га средней молярной теплоемкости адсорбированной воды Ст- Теплоемкость особенно чувствительна к фазовым и молекулярным переходам в адсорбате. Из рисунка видно, что наиболее высокой начальной теплоте адсорбции соответствует низкая теплоемкость. Далее спадам на кривой q соответствуют максимумы на кривой Ст- Это показывает, что вблизи соответствующих значений га при нагревании происходит эндотермический распад части ассоциатов, образованных молекулами воды вначале с цеолитом, а затем и друг с другом, так как теплота диссоциации вносит свой вклад в теплоемкость адсорбированной воды. Приведенные на рис. 2.14 и 2.15 данные указывают на то, что различия зависимостей q от для цеолитов X с разными щелочными катионами и o oeenHO H кривых q и С, для цеолита KNaX связаны с тем, что при адсорбции воды чаряду с межмолекулярным взаимодействием адсорбат—адсорбент происходит сильное межмолекулярное взаимодействие адсорбат— адсорбат с образованием структурированной водородными связями сетки из молекул воды. [c.41]

Тогда при вычислении потенциальной энергии системы, построенной из N частиц, необходимо учесть N М— )/2таN 12 независимых парных взаимодействий. Зависимость энергии взаимодействия двух частиц от расстояния между ними выражается кривой, приведенной на рис. 52, а. На рис. 52, б показаны упрощенные графики и(г), применяемые в теории реальных газов. Рис. 52, б отвечает приближению твердых сфер с диаметром ст, рис. 52, в — силовому центру отталкивания. Часто используют приближенную модель Сезерлепда, показанную на рис. 52, д — модель притягивающихся жестких сфер. Уравнение типа Морзе в статистической термодинамике не используют, так как оно неадекватно передает энергию межмолекулярных взаимодействий на средних расстояниях (г>го). [c.249]

Явно выраженная периодичность характерна для энтальпий атомизации простых веществ (рнс. 6). Для элементов малых периодов кривая зависимости энтальпии атомизации от атомного номера нроходит через четко выраженный максимум, приходящийся на элементы IУА-группы (Сал , 31). Это обусловлено, с одной стороны, упрочнением связей в кристаллах по мере увеличения числа валентных электронов от одного до четырех, а с другой — уменьшением прочности кристаллической решетки за счет уменьшения координационного числа ковалентных структур по правилу 8—N после 1УА-группы. Минимумы на кривой соответствуют кристаллам благородных газов, образованным за счет слабых сил межмолекулярного взаимодействия. В больших периодах для 5- и р-элементов (главные подгруппы) эта закономерность также просматривается. Однако на нее накладывается изменение энтальпий в рядах переходных металлов. При этом для металлов первой вставной декады, обладающих кайносимметричными Зй-электронами, наблюдается четко выраженная внутренняя периодичность, обусловленная осо- [c.34]

Межмолекулярные силы принципиально отличаются от химических связей сво- еб. Зависимость энер-ей однозначностью — они представляют гии взаимодействия от меж-собой только силы притяжения. Однако молекулярного расстояния, при тесном сближении любых частиц начинают сказываться силы взаимного отталкивания их внешних электронных слоев. На некотором оптимальном расстоянии притяжение и отталкивание уравновешиваются, причем энергия системы становится минимальной. Половину равновесного расстояния между одинаковыми сферически симметричными молекулами определяют как ван-дер-ваальсозый радиус частицы. На рис. 66 представлена типичная кривая изменения энергии для межмолекулярного взаимодействия. Она характеризуется неглубоким минимумом, который расположен на значительном расстоянии от начала координат. Длина ван-дер-ваальсовой связи больше, а прочность меньше,, чем те же параметры для ковалентной связи. Кроме того, специфическая особенность сил Ван-дер-Ваальса — быстрое ослабление их с расстоянием, так как все составляющие эффекты обратно пропорциональны г [см. уравнение (V.6)]. [c.137]

Для малых я, A. i) и из уравнения (VIII. 10) следует, что яА < кТ, поскольку а/А > 0. Таким образом, в области малых я, с учетом одной лишь поправки на межмолекулярное взаимодействие, кривая яА должна проходить ниже прямой для идеального газа (рис. 28). [c.102]

Уравнения (VII. 8) и (VII. 9) относятся к идеальной газообразной пленке. Для реал1>ных пленок наблюдаются характерные отклонения, отчетливо выступающие при выражении данных опыта в координатах лА — л (рис. Vil.3, кривая /). Кривая II, проходящая близ значения пА = 20, указывает на парную ассоциацию молекул в пленке. Кривая / близка к значению пА = 40 (прерывистая прямая), но при малых л проходит ниже при больших — выше прямой, совершенно аналогично известным кривым PV — Р для реальных трехмерных газов. И здесь найденная общность послужила основой для объяснения этих отклонений, обусловленных межмолекулярным взаимодействием (Фрумкин ) и необходимостью учета собственной площади молекул (Фоль.мер ). Оказалось, чго кривые для реальных пленок хорошо описываются уравнением, представляющим собой двумерный аналог известного уравнения Ван-дер-Ваальса. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология