Дипольные Взаимодействие межд

На рис. 8.22 показано, что при сопоставлении температур плавления гидридов элементов VI группы у воды обнаруживаются аномальные свойства. При наличии приблизительно однотипных сил межмолекулярного взаимодействия температуры плавления веществ возрастают по мере увеличения их молекулярного веса. Это и наблюдается для гидридов трех более тяжелых элементов VI группы. Однако температура плавления воды приблизительно на 200 превышает ожидаемую на основании ее молекулярного веса. Химики с другой планеты, где нет воды, вероятно, должны были бы предположить, что температура плавления воды равна приблизительно -100° С, что на Земле нет озер, рек и океанов и что вода на Земле существует только в газообразном состоянии даже на Северном и Южном полюсах В отличие от воды сероводород, а также НгЗе и НгТе не способны образовывать сильные межмолекулярные связи. Водородные связи значительной прочности обнаруживаются только в веществах, молекулы которых содержат наиболее электроотрицательные элементы, такие, как фтор, кислород и азот. На строение веществ, подобных воде, с высокополярными связями Н — X, например аммиака и фтористого водорода, также оказывают большое влияние водородные связи, и многие свойства таких веществ в твердом и жидком состояниях обусловлены наличием диполь-дипольных взаимодействий между их молекулами. [c.144]

Как ацетон, так и вода являются сильно полярными молекулами с диполь-ными моментами 2,84 и 1,84 дебай соответственно [24]. Эти вещества смешиваются в любых соотношениях с незначительным выделением тепла, а поэтому естественно ожидать чрезвычайно сильного диноль-дипольного взаимодействия между их молекулами. Касаясь деталей строения жидкости, можно предположить, что в разбавленных растворах ацетона каждая молекула ацетона может быть связана с четырьмя молекулами Н2О, например, следующим образом [c.479]

Но если такой расчет все-таки произвести, то получится, что од,тах= = 0,95 къТ к разность энергий дипольного взаимодействия при параллельном и антипараллельном расположении диполей двух соседних молекул пиридина в жидкой фазе при 300 К составляет около 2 кв Т, что по порядку величины близко к энергии слабого химического взаимодействия молекул. Такого рода совпадение (при отсутствии до недавних пор надежных экспериментальных методов исследования слабых химических взаимодействий) является одной из причин того, что влияние дипольного взаимодействия между молекулами в жидкой фазе сильно переоценивалось. Другая причина, как будет показано в гл. II, состоит в том, что при описании межмолекулярных взаимодействий обычно не учитывалось влияние реактивного поля, создаваемого полярными молекулами. [c.22]

Понятно, что подвижность влаги в водонасыщенных торфяных системах в первую очередь определяется их структурой, а также электрокинетическими явлениями на границе раздела фаз. Ионогенные функциональные группы торфа, главным образом карбоксильные, диссоциируют в полярной дисперсионной среде (воде) с отщеплением катиона, вследствие чего частицы торфа приобретают отрицательный заряд [221]. Заряд частиц формируется из дискретных элементарных зарядов как вне, так и внутри надмолекулярных ассоциатов торфа [214, 222]. Диффузия полярных молекул внутрь частиц торфа вызывает увеличение диэлектрической проницаемости всего ассоциата, степени диссоциации функциональных групп [223]. В свою очередь, рост плотности заряда структурных единиц торфа интенсифицирует связь воды с торфом по механизму ион-дипольного взаимодействия между ионизованными функциональными группами торфа и молекулами воды. В результате содержание связанной воды в материале увеличивается. Особенно четко это проявляется при повышении pH торфяных систем (см. табл. 4.1) [224]. [c.69]

Ответ. Температура перехода в вязкотекучее состояние обусловлена интенсивностью внутри- и межмолекулярного взаимодействия в полимере. Макромолекулы поливинилового спирта агрегируются с образованием интенсивных (до 40 кДж/моль) водородных связей. Межмолекулярное взаимодействие в полиакрилонитриле определяется преимущественно диполь-дипольным взаимодействием между С>4-группами, энергия которого значительно меньше (до 20-25 кДж/моль). Поэтому для перевода первого полимера в вязкотекучее состояние требуется нагрев до более высокой температуры. [c.133]

Вследствие низкого значения е неполярных растворителей ионогенные ПАВ в них практически не диссоциируют. За образование полярного ядра ответственны силы диполь-дипольного взаимодействия между ионными парами, а также возможные водородные связи. Наличие следов воды, связывающей полярные группы, также способствует мицеллообразованию в неводных средах. [c.325]

При рещении этого вопроса были сделаны допущения 1) поле считать однородным 2) действующее поле равно среднему макроскопическому 3) все частицы одинаковы и несут равный по величине заряд 4) концентрация частиц мала, т. е. дипольные взаимодействия между частицами несущественны, поэтому можно считать, что поле, действующее на данную частицу со стороны остальных частиц, также однородно 5) при контакте с электродом заряды частиц не нейтрализуются 6) величина внешнего поля выбрана с учетом применимости закона Ома. [c.20]

Второй механизм спин-решеточной релаксации обусловлен диполь-дипольными взаимодействиями между соседними ядрами. Этот механизм особенно важен в спектроскопии ЯМР С, поскольку ядра способны релаксировать под влиянием связанных с ними атомов водорода. [c.119]

Связь в этих комплексах является результатом ион-дипольного взаимодействия между гетероатомами и положительно заряженными ионами. [c.121]

Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток действуют преимущественно близкодействующие ковалентные связи (кварц, глинистые минералы) с небольшой долей ионной составляющей (определяется степенью замещения кремния алюминием в полимерных каркасах, слоях) и с малой плотностью ее, характеризуются меньшей степенью воздействия на ионы электролитов. Наоборот, решетки, в которых связь между ее элементами преимущественно ионная (дальнодействующая) и плотность распределения зарядов по поверхности высокая (Са +СОз -, Мд +СОз - и др.), будут сильнее воздействовать на заряженные частицы электролитов. Таким образом, избирательная способность к ионам солей у известняков (а также у полевых шпатов, гематита) выше, чем у кварца и глинистых минералов. Кроме того, поскольку катионы обычно состоят из одной частички, имеющей малый размер и большую подвижность, а анионы чаще всего являются радикалами (СОз -, 5042") более крупных размеров и меньшей подвижности, на поверхности твердых тел быстрее адсорбируются катионы, чем анионы. Какая-то часть катионов Ыа+, К+, Са +, Mg2+ избирательно адсорбируется (в порядке Мд>Са>ЫаЖ) под действием поверхностной энергии Гиббса в первую очередь на поверхности зерен известняка, полевого шпата, затем кварца, сообщая этим зернам положительный заряд. Под непосредственным воздействием этих ионов на поверхности частиц упорядочиваются молекулы ПАВ и воды, создавая вместе с ионами адсорбционную оболочку вокруг зерен. Наличие положительных зарядов на таких адсорбционных комплексах (известняк —катионы — ПАВ — вода) приводит к тому, что вокруг них ориентируются отрицательно заряженные глинистые частицы и ионы 8042-, НСО3-, тоже предварительно адсорбировавшие на себе молекулы ПАВ и воды. Какая-то часть ионов Ыа+, К+, Mg +, Са2+ и 5042-, НСО3- остается в гидратированном виде в жидкой фазе. Таким образом, в суспензии действуют силы электростатического притяжения и отталкивания крупных адсорбционных комплексов (известняк —катионы —ПАВ — вода), мелких катионов и анионов, дипольные взаимодействия между униполярными комплексами, водородная связь между молекулами воды. Свободная же вода, разделяющая все частицы друг от друга, обеспечивает текучесть суспензии. [c.286]

Подставляя в ([.71) и (1.72) значение оператора возмущения Н в рассмотренном ранее дипольном приближении, найдем, что кроме дипольного взаимодействия между молекулами в Е входят выражения, зависящие от компонент момента перехода и (индексы сяй здесь мы опускаем, так как молекулы одинаковы) [c.34]

Ядерный магнитный резонанс. Характер спектра ЯМР прежде всего зависит от взаимного расположения магнитных моментов и расстояний между ними. Если они распределены равномерно и между ними существует слабая связь, будет наблюдаться одиночная зеемановская резонансная линия, ширина которой определяется дипольно-дипольным взаимодействием между спинами и рядом других причин [10, 11]. Однако часто ядерные спины образуют небольшие группы, внутри которых расстояния между спинами заведомо меньше, чем расстояния между соседними группами спинов. Так как диполь-дипольное взаимодействие быстро уменьшается с расстоянием [см. выражение (657)], то в первом приближении можно рассматривать такую группу [c.377]

При низких температурах теплота растворения неполярных газов имеет весьма большие значения. Эта теплота больше теплоты растворения в воде полярного газа (аммиака). Так теплота растворения метана при 10 °С равна 16,9 кДж/моль, теплота растворения аммиака при той же температуре - 10,3 кДж/моль. Этот факт на первый взгляд представляется непонятным межмолекулярное взаимодействие аммиака и воды осуществляется энергетически эффективными водородными связями и диполь-дипольным взаимодействием. Между водой и метаном действуют более слабые силы дисперсионного взаимодействия. [c.149]

В основе сорбции на поверхности адсорбента, имеющего гидроксильные группы, лежит специфическое взаимодействие между полярной поверхностью адсорбента и полярными (или способным поляризоваться) группами или участками молекул. К таким взаимодействиям относят диполь-дипольное взаимодействие между постоянными или индуцированными диполями, образование водородной связи вплоть до образования 71-комплексов или комплексов с переносом заряда. Возможным и достаточно частым в практической работе является проявление хемосорбции, которая может привести к значительному повышению времени удерживания, резкому снижению эффективности, появлению продуктов разложения или необратимой сорбции вещества. [c.15]

Этот случай соответствует образованию сильных диполь-дипольных взаимодействий межд) сополимером 2 и полимером 1. [c.490]

Как было отмечено ранее, броуновское движение молекул в жидкости приводит к усреднению прямых диполь-дипольных взаимодействий между отдельными ядерными моментами и к уменьшению пх до нуля таким образом, дипольные взаимодействия могут только повлиять на релаксацию. Было установлено, [c.359]

Дипольные взаимодействия между ядерными спинами приводят к дополнительному расщеплению линий спектра. Это показано на рис. IX. 37 для простого случая Аг-системы протонов метиленхлорида. В изотропных жидкостях получился бы синглет в данном же случае при использовании соединения 202 в качестве растворителя наблюдают расщепление порядка 4000 Гц. [c.361]

Любая поверхность имеет шероховатость (неоднородность). Если шероховатость сравнима по размеру с адсорбатом, тогда адсорбат сможет взаимодействовать с различными гранями поверхности каждая грань определенной ориентации имеет различную реакционную способность. Следует ожидать, что эти грани будут реагировать в порядке уменьшения реакционной способности. Даже если поверхность однородна и все адсорбционные места идентичны, все равно теплота адсорбции уменьшается при увеличении степени заполнения за счет диполь-дипольного взаимодействия между адсорбированными молекулами и прибывающими молекулами. Для идеального неподвижного простого адсорбированного слоя уменьшение теплоты адсорбции линейно связано со степенью заполнения. В подвижном слое теплота адсорбции остается вначале практически постоянной, а затем резко возрастает при 50%-ном заполнении. Это свидетельствует о том, что высокая подвижность приводит к минимизации горизонтальных взаимодействий. [c.523]

Ни метан, ни четыреххлористый углерод нерастворимы в воде. Сильнополярные молекулы воды связаны друг с другом очень сильными диполь-дипольными взаимодействиями между молекулами воды, с одной стороны, и молекулами метана или четыреххлористого углерода, с другой, возможны только очень слабые силы притяжения. [c.32]

Напротив, сильнополярное органическое соединение—метиловый спирт СНзОН — хорошо растворимо в воде. Диполь-дипольные взаимодействия между молекулами воды и между молекулами метилового спирта могут быть легко заменены очень похожими взаимодействиями между различными молекулами метилового спирта и воды. [c.32]

Комплекс краун-эфира и неорганической соли образуется в результате ион-дипольного взаимодействия между катионом и отрицательно заряженными атомами кислорода полиэфирного кольца [ схема(3.1)]. [c.96]

Большая часть сигналов ЭПР в тяжелых нефтяных остатках и асфальтовых пеках обусловлена наличием комплексов с переносом заряда, присутствующих в остатках вакуумной перегонки нефти и частично исчезающих после карбонизации при 430°С в теченив 5 ч [166]. Возрастание концентрации свободных радикалов в процессе карбонизации авторы связывают с уменьшением соотношения ШС, а наблюдаемое для некоторых остатков уменьшение концентрации радикалов - разложением КПЗ и рекомбинацией неспаренных электронов в ловушках поликонденсированных ароматических колец. Вклад диполь-дипольного взаимодействия между спинами электронов и ядрами водорода незначителен [166]. [c.68]

Многие из новых методов импульсного ЯМР основаны на том, что для получения необходимых данных имеется возможность почти произвольной модификации гамильтониана. С одной стороны, спектры могут быть упрошены за счет исключения или масштабирования выбранных взаимодействий, таких, например, как гомо-ядерное или гетероядерное дипольные взаимодействия. С другой стороны, благодаря введению дополнительных возмущений можно увеличить объем извлекаемой информации. Гамильтониан можно модифицировать до такой степени, что некоторые эксперименты граничат с колдовством. В разряд такого рода манипуляций попадает двойной резонанс, который может быть использован для спиновой развязки [1.83—1.85], спин-тиклинг [1.84, 1.86], многоимпульсные методы для исключения дипольных взаимодействий между распространенными спинами в твердых телах [1.22, 1.87—1.90], вращение образца под магическим углом для исключения анизотропной части химических сдвигов [1.91—1.94] и т. д. В гл. 4, 7—9 [c.26]

Иными словами, поскольку ЯМР-переходы инициируются осциллирующим магнитным полем, а при нормальных условиях регистрации спектра полей с подходящей частотой не так уж много, спиновая система ядра не имеет хорошей энергетической связи с окружающей средой. Мы будем строить нашу теорию релаксации на оценках эффективности инициирования ЯМР-переходов подходящими полями. Основным источником таких полей в растворе для ядер со спином 1/2 служит магнитное (диполь-дипольное) взаимодействие между ядрами, которое модулируется движением молекул. Следовательно, можно предположить, что скорость релаксации будет зависеть от таких параметров, как температура, вязкость раствора, размер н структура молекул и иногда напряженность постоянного магнитного поля. Эти сложные вопросы широко обсуждаются в классических учебниках по ЯМР, например в книгах Абрагама [5] и Сликтера [1]. [c.132]

При расчетах дипольных взаимодействий молекул, имеющих постоянные дипольные моменты (рь ра), обычно вычисляют энергию, усредненную по всем ориентациям. Если положить среднее расстояние между молекулами очень малым, то расчет может дать для неусредненных величин значения, зависящие от ориентации, причем различия в энергиях будут достигать энергии теплового движения кТ или даже превышать ее. Это обстоятельство, как заметил М. И. Шахпаронов , вело иногда к переоценке роли дипольных сил. В действительности необходимо учитывать реальные размеры молекулы и те минимальные расстояния, для которых расчет энергии дипольного взаимодействия имеет смысл. В примере, приведенном М. И. Шахпароновым, энергия дипольного взаимодействия между молекулами пиридина равнялась бы 2кТ, если принять за среднее расстояние между молекулами Й, вычисляемое по [c.239]

Расчеты, приведенные в предыдущей главе, показывают, что энергия дипольного взаимодействия между полярными молекулами мала. Дипольные взаимодействия между молекулами не могут иметь существенного влияния на свойства жидких систем. Экспериментальные данные о свойствах жидкостей, содержащих полярные молекулы, на первый взгляд, противоречат этому заключению. В табл. 2 сопоставлены свойства трех пар жидкостей /пранс-дихлорэтилена с г ис-ди хлорэти-леном транс-дибромэтилена с цис-тбромэтиленом бензола с пиридином. В каждой из этих трех пар одна жидкость состоит из полярных молекул, а другая из неполярных. Первые две пары жидкостей состоят из молекул-изомеров. Молекулы бензола и пиридина имеют почти одинаковую молекулярную массу и одинаковое число электронов они близки по форме и межядерным расстояниям. Из табл. 2 следует, что при прочих сходных условиях полярность молекул сочетается с более вы- [c.36]

Метод ЯМР может быть использован для исследования гомогенности полимерной смеси, один из компонентов которой предварительно дейтерирован, а друго - протонирован. Диполь-дипольное взаимодействие между атомами углерода и протонами происходит только на очень малых расстояниях поэтому, если атомы углерода дейтерированных цепей расположены достаточно близко к протонам протонированной цепи, имеет место кросс-поляризация двух типов спинов, свидетельствующая о хорошем качестве смешения. Вращение образца под магическим углом позволяет повысить чувствительность метода и уменьшить погрешности от примесей. [c.578]

Один из видов вандерваальсовых сил — это диполь-Л1д /И.1 iu iio дипольные взаимодействия между полярными од - [c.94]

Образование диполь-дипольных физических узлов влияет на температуру стеклования. Например, в бутадиеннитрильных эластомерах, где образуются диполь-дипольные поперечные связи, с увеличением числа полярных СН-групп в цепи Тст увеличивается. Для заданной концентрации дипольных групп в главной цепи с увеличением длины боковых привесков, напротив, Тст уменьшается, что наблюдалось в ряду полимеров поливинилового (ПВ) ряда ПВ — метилэфир ПВ — этилэфир, ПВ — пропилэфир, ПВ — бутилэфир. Одновременно с снижением Та, в этом ряду (при частоте у = 2-10 Гц) от 339 К ДО 270 К уменьшается и плотность полимера от 1,03 до 0,91 г-см , что приводит к уменьшению диполь-дипольных взаимодействий между главными цепями вследствие увеличения межмолекулярных расстояний. Этим объясняется снижение температур структурного Тст и механического Гд стеклований. [c.244]

В случае ПАФХ-2 по.тарные фуппы, представляющие собой фенилхи-ноксалиновые циклы, находятся в тесном контакте друг с другом, и внутримолекулярное взаимодействие, возникающее ча счет этих групп, проявляется в пределах звена тогда диполь-дипольное взаимодействие между звеньями соседних цепей не реализуется. [c.137]

Среди адсорбентов и неподвижных фаз выделим прежде всего неполярные, способные только к дисперсионным взаимодействиям. К ним относят углеродные и некоторые полимерные сорбенты, углеводородные (сквалан, апиезоны) и метилсилико-новые неподвижные фазы. Неполярные сорбаты сильнее всего удерживаются на неполярных сорбентах за счет сильных дисперсионных взаимодействий полярные сорбаты при этом удерживаются слабее, во всяком случае, при сопоставлении с неполярными, имеющими близкие температуры кипения. Это связано с тем, что температуры кипения полярных веществ определяются не столько дисперсионными, сколько дипольными взаимодействиями между их молекулами или даже водородными связями, которые при сорбции на неполярных сорбентах никак не проявляются. Самый яркий пример — вода. Ее высокая температура кипения обусловлена почти целиком водородными связями, а почти та же самая температура кипения гептана — дисперсионными взаимодействиями. Ясно, что при разделении на неполярном сорбенте, например, графитированной саже, вода будет удерживаться очень слабо, а гептан сильно. Способность к дисперсионному взаимодействию увеличивается с ростом молекулярной массы, поскольку при этом возрастает число фрагментов молекулы, участвующих во взаимодействии. Количественным показателем способности к дисперсионному взаимодействию является также поляризуемость молекулы. [c.55]

Но отказываться полностью от изучения физических процессов ЯЭО тоже не очень хорошо. Это может привести к излишне упрощенному подходу, заключающемуся в одной фразе ЯЭО обратно пропорционален шестой степени межъядериого расстояния . К сожалению, очень часто интерпретация экспериментальных данных проводится на основе именно этого подхода. Он может создать большую путаницу, поскольку приведенное утверждение часто ие выполняется. В следующем разделе мы попробуем настолько разобраться в механизмах ЯЭО, чтобы уметь надежно применять полученные знания на практике. Мы рассмотрим его возникновение в простейшем случае (двухспиновая гомоядерная система), его связь с релаксацией и диполь-дипольным взаимодействием между ядрами, а также способы его измерения. Мы выведем несколько формул, позволяющих в некоторых простых случаях получать количественную информацию о межъядерных расстояниях. В большинстве реальных экспериментов проводить количественный анализ не имеет смысла, поскольку лучший способ решения структурных задач для молекул разумной сложности это чисто качественное сравнение различных ЯЭО. В разд. 5.2 обсуждается теоретическая сторона ЯЭО, а в разд. 5.3 и 5.4-способы его измерения и примеры интерпретации. [c.146]

Тетрагидропиран, так же как и пиперидин, принимает конформацию кресла. Один из интересных аспектов, возникающих при изучении алкоксизаме-щенных тетрагидропиранов, заключается в том, что 2-алкоксигруппа находится преимущественно в аксиальном положении (аномерный эффект [10]). Причина заключается в том, что с экваториальной ориентацией связаны невыгодные ди-поль-дипольные взаимодействия между свободными электронными парами двух атомов кислорода, и выигрыщ энергии от аксиальной ориентации заместителя в положении 2 с избытком компенсирует возникающее при этом невыгодное 1,3-диаксиальное взаимодействие. [c.655]

Поскольку величина парамагнитного сдвига зависит от диполь-дипольного взаимодействия между ядерным спином А и неспаренным спином электрона 5, а величина этого взаимодействия убывает как третья степень расстояния между спинами то и величина парамапштного сдвига пропорциональна гд Так как скорость релаксации в присутствии парамагаит-ных частиц пропорциональна квадрату взаимодействия (см. раздел 1.3), то в первом приближении она убывает как шестая степень расстояния r s, т.е. пропорционально как и в случае эффекта Оверхаузера. [c.119]

О > НВ > НН > 5 [24], что соответствует величинам электроотрицательности этих доноров. Другими словами, ион-дипольное взаимодействие между атомом донора и катионом уменьшается с понижением отрицательного заряда на атоме донора, и в результате этого комцлексообразующая способность уменьшается. [c.157]

Отмеченные свойства нециклических полиэфиров, так же как и у кра-ун-эфиров, связаны с ион-дипольным взаимодействием между эфирными связями и катионами. Но краун-эфиры имеют то преимущество, что в них доноры электронной плотности — атомы кислорода - имеют регулярное расположение в пространстве и положение каждого кислородного атома не меняет ся при комплексообразовании. Именно поэтому из-за заданного размера и конфигурации полости краун-эфиры проявляют высокую избирательность при комплексообразовании. Нециклические полиэфиры и " осьминогообразные" молекулы действительно уступаю краун-эфирам как межфазные катализаторы и не дают избирательного комплексообразования. [c.259]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология