Диполи ориентация

Взаимодействие минимально для случая ориентации голова к хвосту (0 = 180 ). Заряд активированного комплекса равен заряду иона А, так что, кроме энергии диполя, определяемой по уравнению (XV.11.3), благодаря наличию заряда должен появиться кулоновский член типа члена в уравнение Дебая — Хюккеля. Однако в результате сокращения (при и = 0) с соответствующим выражением для иона можно получить следующее уравнение, описывающее влияние растворителя на константу скорости реакции иона с диполем [c.458]

Третьим возможным механизмом образования двойного электрического слоя служит поверхностная ориентация нейтральных молекул, содержащих электрические диполи. Такой дипольный слой, ориентированный на поверхности, представляет собой фактически двойной электрический слой, не являющийся диффузным. Притягивая подвижные заряженные частицы, он может индуцировать вторичные, уже диффузные двойные слои, распространяющиеся вглубь по обе стороны от поверхности раздела фаз. [c.185]

В системе, содержащей диполи, больше вероятность осуществления таких взаимных ориентаций диполей, которым соответствует меньшая потенциальная энергия системы. Результатом является некоторая ориентационная упорядоченность системы диполей, зависящая от температуры, тогда как при отсутствии электрических моментов диполя ориентации молекул вследствие теплового движения были бы полностью беспорядочными. Поэтому силы взаимодействия, связанные с наличем у молекул постоянных электрических моментов диполя (в общем случае мультиполей), носят название ориентационных. [c.276]

Ориентация молекул за счет наведенного диполя от температуры не зависит. Если вследствие теплового движения положение молекулы нарушается, возникает новый диполь, ориентированный в том же направлении. [c.156]

Из приведенного примера следует, что существует третий способ межмолекулярного стяжения. Даже при абсолютном нуле электроны в атомах находятся в состоянии интенсивного движения относительно ядер и в различные моменты времени происходят случайные смещения центров тяжести положительного и отрицательного зарядов, т. е. возникает короткоживущий момент диполя. Ориентация в пространстве каждого мгновенного диполя случайна, поэтому суммарный эффект такой самопроизвольной, часто повторяющейся в течение длительного времени поляризации равен нулю. Однако электрическое поле в момент существования диполя может либо ориентировать, либо индуцировать диполь одного из соседних атомов. Такие часто появляющиеся и исчезающие (осциллирующие) диполи [c.349]

Изменение конформаций цепей макромолекул в области, где происходит накопление инжектированных зарядов, свидетельствует о более глубоких процессах, требующих больших энергий, чем упругая ориентация диполей. Ориентация нескольких близлежащих диполей — полярных групп, сопровождающаяся изменением конформации цепей, приводит к образованию глубокой ловушки, покинуть которую носитель заряда может, лишь преодолев значительный энергетический барьер, складывающийся из суммы барьеров конформационных изменений всех участков цепей, участвующих в образовании ловушки. [c.105]

Ориентационными называют силы взаимодействия, обусловленные наличием у молекул постоянных электрических моментов (к постоянным относят моменты, присущие изолированным молекулам в отсутствие внешнего поля). Будем полагать, что молекулы являются диполями, и для характеристики их взаимного расположения выберем координаты, обозначенные на рис. 45. За ось z принимается прямая, проходящая через центры диполей. Ориентация оси диполя задается углами 0 и ф, определяемыми как в сферической системе координат. [c.308]

Если потребуется определить поляризуемость дипольных молекул, то необходимо или учесть при вычислении ориентацию диполей, или же пользоваться не диэлектрической постоянной, а искать другую величину, зависящую от поляризуемости, но чтобы при измерении этой величины не происходило ориентации диполей. Ориентации диполей не происходит в переменном электрическом поле, частота которого столь велика, что диполи не имеют времени для ориентации. Тогда поляризация происходит только за счет образования индуцированных моментов. Величиной, представляющей собой меру индуцированных моментов и к тому же доступной измерению, является тогда показатель преломления, квадрат величины которого служит вместо диэлектрической постоянной (см. стр. 110 и 146) [c.54]

ГИЙ расчет требует учета отклонений диполя от нормальной ориентации и учета взаимодействий диполя с соседними ионами. [c.496]

При адсорбции больших молекул, обладающих, наряду с периферическими диполями, большой неполярной частью, например молекул спиртов с достаточно большой углеводородной цепью, молекул фенола и т. п., энергия дисперсионных сил больше энергии электростатического взаимодействия диполя адсорбата с полем ионов или полем диполей поверхности адсорбента. В результате молекула адсорбата, например фенола, ориентируется плоскостью бензольного кольца параллельно поверхности адсорбента. При такой вынужденной ориентации диполя молекулы адсорбата энергия электростатического взаимодействия меньше, чем при свободной его ориентации, так как ось диполя оказывается расположенной под углом к направлению электростатического поля поверхности. [c.496]

Прежде всего рассмотрим отличия в структуре граничных слоев, обнаруживаемые для воды вблизи гидрофильных и гидрофобных поверхностей. Методами численного эксперимента показано, что в прослойках, ограниченных гидрофобными стенками, возникает характерная картина ориентации диполей во- [c.7]

Но, разумеется, наличие границы сказывается на структуре кластеров. В объемной воде ориентация молекул воды, естественно, хаотична. В кластерах наблюдается преимущественная ориентация диполей молекул параллельно границе кластера [401, 402, 404]. При этом обнаруживается стремление атомов водорода молекул воды находиться на периферии кластера [400, 402, 404]. В проведенных нами численных экспериментах с использованием других потенциальных функций — потенциалов (1) [393]—эти выводы были подтверждены (рис. 8.4) это свидетельствует о том, что количественные результаты численного эксперимента справедливы для широкого класса потенциальных функций. Границы кластеров выражены достаточно четко, о че.м свидетельствует резкое спадание их средней плотности на некотором расстоянии от центра масса [402, 404]. [c.144]

При сближении молекул неполярных веществ движение флуктуирующих диполей становится согласованным, обусловливая их притяжение и согласованную ориентацию. Это приводит к появлению постоянно возобновляющихся сил притяжения, что обусловливает взаимную ориентацию неполярных молекул. В итоге природа дисперсионного взаимодействия тоже дипольная и, следовательно, сила этого взаимодействия обратно пропорциональна г . [c.44]

И, наконец, еще один класс сред, в которых пространственная дисперсия может играть значительную роль, — это ассоциированные жидкости, к которым, как известно, относится и вода. Хотя молекулы воды быстро и часто меняют своих партнеров по водородным связям , в каждый момент времени любая молекула воды связана с большим числом ближних и не очень ближних молекул [434]. Очевидно, что ориентация электрического диполя молекулы воды будет зависеть не только от значения электрического поля в этой точке, но также и от ориентации связанных с ней молекул воды. Так как ориентация последних, в свою очередь, зависит от напряженности электрического поля в тех точках пространства среды, где они располагаются, то теперь радиус спадения ядра К г, г ) существенно превосходит атомно-молекулярные размеры и определяется характерной длиной цепочки водородных связей в воде ( o 0,5-f-l нм) [433]. [c.154]

Теория взаимодействия полярных молекул была разработана Дебаем и получила развитие в работах Б. В. Ильина и В. В. Тарасова. Противоположная взаимная ориентация молекул, приводящая к притяжению между молекулами, отвечает более устойчивому состоянию, поэтому такие сочетания их преобладают, и притяжение преобладает над отталкиванием. Можно показать, что энергия взаимодействия двух диполей прямо пропорциональна произведению их дипольных моментов и обратно пропорциональна третьей степеии расстояния между ними. При низких температурах эта энергия [c.87]

Бокрис, Бломгрен и Конвей используют модифицированную изотерму Ленг-мюра, в которой свободная энергия адсорбции является убывающей функцией от поверхностной ко1щептрации, но не в первой степени, как в теории Фрумкина, а в степени, отличной от единицы. Бокрис, Деваггатхан и Мюллер учитывают конкуренцию за место в двойном слое И ежду молекулами воды и органического вещества, подчеркивая роль ориентации диполей воды на поверхности раздела, зависящую от ее заряда. [c.248]

Первые слагаемые в (9.16) и (9.17) представляют собой обычные классические составляющие электрического поля. Отметим, что в случае диполя это слагаемое спадает существенно быстрее, чем в случае заряда. Вторые слагаемые обязаны своим происхождением пространственной дисперсии е( ). Существенно, что теперь оба эти члена спадают одинаковым образом, причем в (9.16) нелокальный член не исчезает (в отличие от классического слагаемого) при усреднении Е г) по всем ориентациям п. Именно эта особенность электрических полей в нелокальной электростатике приводит к существованию сильного электрического поля вблизи нейтральной липидной мембраны [429,. 438]. [c.157]

Величины я/ и тМ в этом соотношении обусловлены ориентацией диполей. В том случае, когда смещение протонов происходит под влиянием окружающих КВС частиц (молекул и [c.251]

Недостатком метода Кирквуда, отмеченным Я- И. Френкелем, является то обстоятельство, что нельзя совместить представление о вращении молекулы с ее жесткой связью с соседями. Поэтому при рассмотрении ориентации диполей в электрическом поле необходимо учитывать их заторможенность. Очевидно, что эта заторможенность существенно влияет на поляризацию сорбированных молекул, взаимодействующих с молекулами твердого сорбента, подвижность которых значительно меньше подвижности окружающих диполь молекул жидкости. [c.252]

Наиболее сильное влияние на свойства монослосв часто оказывает pH подложки. Примером могут служить монослои жирных кислот. В щелочной среде эти вещества ионизуются, что приводит к взаимному отталкиванию заряженных полярных групп. Пленка переходит в газообразное состояние или в состояние растянутой жидкости при значительно более низкой температуре, чем в кислой среде [104]. При этом поверхностный потенциал падает, поскольку противоионы, находящиеся вблизи полярной головки (рис. П1-24), индуцируют диполи, ориентация которых противоположна ориентации диполей, существовавших в кислой среде. Подобная ситуация имеет место и в случае монослоев длинноцепочечных аминов ва кислых подложках [105]. Оба примера проиллюстрированы рис. П1-25. Влияние среды связано не только с pH. Как показано на рис. 111-26, в 0,01 М растворе гидроокиси тетраметиламмония монослои стеариновой кислоты сильно растянуты, тогда как в 0,01 М растворе гидроокиси лития они весьма плотны (ср. с рис. П1-5) КОН и NaOH влияют на состояние пленки слабо. Ясно, что очень важную роль здесь играет природа противо-иона. [c.120]

В системе сорбент — сорбированная вода реактивное поле по мере увлажнения сорбента растет, что обусловливает увеличение дипольного момента комплекса даже в том случае, когда дополнительно сорбированные молекулы непосредственно не взаимодействуют с комплексом. При этом изменение е может происходить не только за счет роста е , но и за счет увеличения бос. В наибольшей мере это должно проявиться тогда, когда приращения Дея и Деоо в результате увлажнения материала отличаются незначительно. В этом случае увеличение е системы обусловлено протонной поляризацией в большей степени, чем ориентационной. Можно предположить, что при включении слабого электрического поля при измерении диэлектрических характеристик системы сорбент — сорбат происходит ориентация диполей, которая способствует переносу протона вдоль Н-связи. Последнее вызывает переход КВС из молекулярной в ионную форму. Вероятность такого перехода в системе сорбент — сорбат зависит от диэлектрической проницаемости среды, окружающей КВС она резко увеличивается при определенной для данной системы критической величине йо- [c.247]

Концентрационное отношение [ s]/[ m] в уравнении (4.2) определяется энергией взаимодействия молекулы образца X с неподвижной фазой минус энергия взаимодействия X с подвижной фазой. В каждой фазе эта энергия взаимодействия определяется не просто полярностью каждой взаимодействующей молекулы, а несколькими различными типами межмолекулярных сил дисперсионными силами, индукцией диполя, ориентацией диполя и водородными связями (см. [6]). Общее значение в для данной жидкости определяется соотношением этих различных взаимодействий в чистой жидкости. Как показано в табл. 4.2, параметр растворимости Гильдебранта б можно разложить на составляющие по этим взаимодействиям 6d для Дисперсионных взаимодействий, бо для ди-польных взаимодействий, ба и для взаимодействий с участием водородных связей. Здесь 6о измеряет способность растворителя выступать в роли акцептора протонов, а бл определяет его прото-нодонорную способность. [c.108]

Saxe —адсорбцией ионов (на одной или обеих поверхностях), а g— ориентацией диполей (на одной или обеих поверхностях). Из уравнения (87) следует, что если нет обмена заряженными частицами, то остается скачок потенциала, связанный с адсорбцией ионов и диполей [c.29]

В этой области концентраций, одтако, с успехом может быть, использована формула Гюккеля. Сохранив основные положенпя второго приближения теории Дебая — Гюккеля — конечные размеры иоиов, пренебрежение всеми членами разложения в ряд, кроме члена первого порядка,—Гюккель учел изменение диэлектрической проницаемости, а именно ее уменьшение с ростом концентрации растворов. Ее уменьшение вызывается ориентацией диполей раствонтеля вокруг иона, в результате чего снижается их реакция иа эффект внешнего поля. Несмотря на физическую правдоподобность исходной посылки Гюккеля, данный им вывод уравнения для коэффициента активности встречает серьезные возражения, а само уравнение из-за его громоздкости оказывается неудобным ири ироведеиии расчетов. Его, однако, можно заменить иа более простое [c.93]

Индукционное взаимодействие. В случае растворения двух,веществ, одно из которых полярно, а другое неполярно, имеет место взаимодействие индуцированных диполей в неполярных молекулах и постоянных диполей молекул растворителя. Под действием электростатического поля полярных молекул происходит изменение электронной структуры молекул неполярного вещества. При этом центр тяжести отрицательно заряженных частиц смещается по отношению к ядру на расстояние I, что проводит к возникновению индуцированного двпольного момента tи в молекулах неполярного вещества (рис. 1). Затем происходит ориентация полярных молекул и молекул, в которых индуцирован диполыный момент. Чем больше этот момент, тем сильнее взаимодействие молекул. Индукционные силы взаимодействия зависят от силы электростатического поля полярной молекулы, т. е. от значения [c.43]

Второй эффект, обусловливагощий возрастание емкости конденсатора, проявляется для полярных молекул, т. е. молекул, обладающих постоянным моментом диполя ц. Электрическое поле стремится ориентировать молекулы соответствующими концами диполя в направлении положительной и отрицательной обкладок конденсатора. Этот эффект называют ориентационной поляризацией Р . Она тем значительнее, чем больше г. Ориентационная поляризация зависит эт температуры, так как нагревание, усиливая тепловое движение молекул, препятствует их ориентации. [c.156]

Еще более сложное, но не более строгое приближение было сделано Мельвин-Хьюзом [65], который при подсчете энергии ион-дипольйого взаимодействия учел эффект поляризации и силы отталкивания. Чтобы получить величину взаимодействия диполь — растворитель, была использ ована [66] модель Онзагера для диполя, окруженного оболочкой из молекул растворителя. Авторы воспользовались уравнением Пуассона для того, чтобы оценить влияние ионной оболочки на диполь. Полученные в этом случае ч )ормулы слишком сложны и вряд ли могут быть успешно применены для обработки экспериментальных результатов. Влияние ионной силы в реакциях между ионом и диполем может сказываться не только на специфических взаимодействиях. Для положительных ион-дипольных взаимодействий (0 > 90°) ориентация диполя приведет к тому, что поле иона будет уменьшать поля диполя. В результате следует ожидать, что ионная атмосфера оболочка), окружающая как свободный диполь, так и комплекс, образующийся при взаимодействии иона с диполем, будет гораздо сильнее стабилизировать свободный диполь. Это будет приводить к уменьшению скорости с увеличением ионной силы. В случае отрицательного взаимодействия увеличение ионной силы раствора вызывает увеличение скорости реакции. К сожалению, экспериментальных результатов, которые могли бы подтвердить эти выводы, до сих пор нет. Основная трудность здесь заключается в том, что до сих пор не было сделано ни одной попытки сравнить действие ионов и ионных пар в качестве реагентов [68]. Сложность модели сама по себе достаточно велика, и, по всей видимости, любое из соотношений, которое может быть выведено, сможет получить лишь качественное подтверждение. [c.459]

Полимерные цепи полидиорганосилоксанов имеют форму спиралей с наружной ориентацией органических групп и внутренней компенсацией диполей Si+ — 0 (у ПДМС — 6 звеньев Д в одном [c.482]

НОЛ, ЧТО приводит к временному возникновению диполей. Такие диполи существуют очень короткое время, однако непрерывное их нозникновение и согласованная ориентация являются причиной постоянно возобновляющегося притяжения между молекулами. [c.87]

Изменение устойчивости ири изменении кислотности среды и незначительном изменении ионной силы может быть объяснено влиянием pH на свойства поверхности ЗЮг и, вследствие этого, на свойства и протяженность ГС. При щелочных pH образование ГС может быть связано с ориентацией диполей воды иод действием сильного электрического иоля поверхности частиц ЗЮг (л Ю В/см). Следует отметить, что при pH = 9- 11 существенную роль в устойчивости частиц кварца могут также играть поверхностные гелеобразные слои иоликремниевых кислот. При pH = 2 наблюдаемая устойчивость системы может быть обусловлена ориентацией молекул воды за счет водородных связей, возникающих около незаряженной поверхности, несущей недиссоциированные силанольные группы [502, 503, 508]. Таким образом, для золя ЗЮ2 в случае как незаряженной, так и высокозаряженной поверхности частиц возможно образование достаточно толстых и прочных ГС, что обусловливает высокую агрегативную устойчивость системы. В промежуточной области (рН = Зч-6), где с одной стороны, часть силанольных групп уже диссоциирована, а с другой стороны, плотность фиксированного заряда еще недостаточно велика, развитие ГС является минимальным. [c.175]

Второй разновидностью вандерваальсовых межмолекулярных сил является притяжение, обусловленное такой синхронизацией движения электронов на заполненных орбиталях взаимодействующих атомов, при которой они по возможности избегают друг друга. Например, как показано на рис. 14-12, электроны на орбиталях атомов, принадлежащих взаимодействующим молекулам, могут синхронизировать свое движение таким образом, что в результате возникает притяжение между мгновенными диполями и индуцированными ими диполями. Если в некоторый момент времени атом, изображенный на рис. 14-12 слева, имеет большую электронную плотность слева (как и показано на рисунке), то этот атом превращается в крошечный диполь с отрицательно заряженным левым концом и положительно заряженным правым концом. Положительно заряженный конец притягивает к себе электроны атома, изображенного на рис. 14-12 справа, и превращает его в диполь с аналогичной ориентацией. В результате между двумя атомами возникает притяжение, потому что положительно заряженный конец левого атома и отрицательно заряженный конец правого атома сближены. Аналогичные флюктуации электронной плотности правого атома индуцируют мгновенный диполь, или асимметрию электронной плотности, на левом атоме. Флюктуации электронных плотностей происходят непрерывно, а их результирующим эффектом является очень слабое, но важное по своему значению притяжение между [c.611]

В спектре анилина наибольшим сдвигом характеризуется сигнал ортопротонов, в то время как в спектре пиридина больше всего сдвинут сигнал 4-протонов. Если водородной связью связан анилин, ближе всего к комплексу должен подходить фрагмент анилина, содержащий азот. Положительный полюс диполя пиридина — фрагмент с 4-Н, и величина и направление сдвига говорят о том, что именно он ближе всего подходит к металлу. Эти предпочтительные ориентации наиболее вероятны среди распределения выгодных ориентаций. [c.191]

С помощью сдвигающих реагентов в принципе можно определять геометрию молекул в растворе [40]. Этот экспфимент обычно проводится в диапазоне быстрого обмена. Предполагают, что спектральные сдвиги протонного ЯМР, обусловленные СР, имеют по своей природе дипольный характер. В идеальном случае можно задаться структурой молекулы и рассчитать по уравнению (12.22) дипольные сдвиги для большого числа различных ядер исследуемой молекулы. Чтобы добиться соответствия расчетных и эксцфиментальных данных по сдвигу, меняют задаваемую структуру молекулы. Поскольку структура исследуемой молекулы и структура комплекса в растворе, как и величина и положение магнитного диполя металлического центра в комплексе, неизвестны, то в общей сложности система имеет восемь неизвестных. Что это за неизвестные, можно увидеть из рис. 12.10, где показан такой жесткий лиганд, как пиридин, связанный в комплекс с СР. Для определения ориентации молекулы относительно СР нужны четыре параметра 1) г—расстояние между металлом и донором 2) а — угол между связями металл — донорный атом и азот — орто-углерод 3) р—угол между плоскостью лиганда и магнитной плоскостью х, у металла 4) у — угол, характеризующий поворот плоскости молекулы лиганда относительно оси азот — пара-углерод. Кроме того, нужны два угла для определения ориентации магнитной оси относительно связи металл — [c.193]

Ароматические углеводороды масляных фракций растворяются как в парафино-нафтеновых углеводородах, так и в полярном растворителе, за счет действия однотипных дисперсионных сил. В последнем случае при контакте с неполярной частью молекул растворителя ароматические углеводороды растворяются в нем вследствие дисперсионного притяжения при соприкосновении с функциональной группой в молекулах этих углеводородов индуцируется дипольный момент и растворение происходит в результате ориентации диполей. Следовательно, преимущественное растворение ароматических углеводородов в шолярном растворителе объясняется большей энергией притяжения диполей по сравнению с энергией взаимодействия неполярных соединений и, кроме того, наличием дисперсионных сил между неполярной частью молекул распворителя и молекулами этих углеводородов. В связи с вышеизложенным растворимость ароматических углеводородов в полярных растворителях при прочих равных условиях уменьшается по мере увеличения длины боковых цепей и усложнения их структуры (рис. 6), так как при этом затрудняются индуцирование в их молекулах дипольного момента и ассоциация с молекулами растворителя [5]. В этом случае растворение является в основном следствием дисперсионного взаимодействия молекул. Повышение степени цикличности ароматических углеводородов приводит к увеличению их растворимости в результате большей поляризуемости таких м олекул, и энергия притяжения диполей превышает энергию дисперсионного цритяжения молекул. [c.49]

Таким образом, конденсатор в среде вещества имеет больший, запас энергии, чем п вакууме. Это обусловлено тем, что под действием поля происходит ориентация диполей и деформация молекул вещества. Первый эффект зависит от температуры, второй — не зависит. Из температурной зависимости е находят ц с помощью уравнения Ланжевена-Дебая, связывающего температурную зависимость диэлектрической проницаемости и дииольный момеит [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология