Реактивное поле

Поляризация молекул углеводородов полем растворенной в жидкости полярной молекулы другого вещества создает реактивное поле, которое в свою очередь поляризует молекулу, вызвавшую поляризацию. Энергию реактивного воздействия поля [c.101]

Механизм реорганизации диэлектрической среды, обусловливающей перенос протона в КВС, в настоящее время во многом не выяснен. Можно предположить, что важную роль в переносе протона играет реактивное поле, возникающее вследствие поляризации диполем окружающей его среды. В свою очередь, реактивное поле воздействует на диполь, благодаря которому оно возникло [639]. [c.247]

Реактивное поле молекул может оказывать значительное влияние на физические и физико-химические процессы, протекающие в жидких растворах. В частности, это поле оказывает значительное влияние на процесс разделении сложных нефтяных фракций. [c.102]

В ММВ на расстояниях, характерных для жидкого состояния, когда соседние молекулы находятся в непосредственном контакте друг с другом, основную роль играют слабые химические связи с энергией 1...10 кДж/моль. а вклад дипольного, лондоновского и поляризационного взаимодействий незначителен и им можно пренебречь [17... 19]. Влияние же дипольного момента на свойства жидкости объясняется возникновением реактивного поля, которое уменьшает энергию образования ассоциатов и комплексов при одновременном снижении их устойчивости [18]. [c.64]

Помимо вкладов, учтенных в этой формуле, необходимо принять во внимание так называемое реактивное поле, связанное с действием полярной молек) лы на самое себя через посредство окружающей среды дипольная молекула в центре сферы поляризует окружающие молекулы и в результате возникает добавочное поле, действующее на центральную молекулу. С учетом реактивного поля для полярных жидкостей Онзагером получена следующая формула [c.214]

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]

Роль реактивного поля не всегда учитывается, хотя, как показано М. И. Шахпароновым, его вклад в энергию межмолекулярного взаимодействия может быть значительным. Так, для воды соотношение (15.1) дает Ец = — 18 кДж/моль, что составляет около 40% всей потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия в воде [664]. Существенно, что зависит не только от статической диэлектрической проницаемости е , принимающей большие значения для полярных жидкостей, но и от Еоо. Поэтому вклад реактивного поля в энергию межмолекулярного взаимодействия может быть значительным и для слабополярных жидкостей. [c.247]

Следует отметить, что во всех рассмотренных образцах ДЦА при охлаждении их расплавов наблюдается значительный эффект переохлаждения за счет реактивного поля полярных групп. Этот эффект проявляется более ярко у нечетных ДЦА, что обусловлено синергетическим действием реактивного поля полярных групп и вращательных переходов алкильных радикалов. Эффект переохлаждения вследствие связанного с ним изменения процессов зародышеобразования и роста кристаллов в расплавах может явиться одним из вариантов регулирования степени и скорости кристаллизации компонентов различных растворов углеводородов в присутствии ДЦА. [c.158]

РЕАКТИВНОЕ ПОЛЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ [c.36]

Энергия поляризационного взаимодействия между молекулами примерно на порядок меньше энергии лондоновского и дипольного взаимодействия. Например, для двух молекул пиридина при Я = 2 нм, о 1,6- 10 кк Т при 300 К- Тем не менее, поляризационное взаимодействие между молекулами оказывает существенное влияние на свойства полярных жидкостей. Полярная молекула поляризует всю окружающую ее массу молекул и создает (индуцирует) в этом окружении некоторый дипольный момент А[х, величина которого зависит от поляризуемости и диэлектрической проницаемости среды. Поляризация окружающей среды создает поле ( реактивное поле) в том элементе объема, где находится полярная молекула. В результате происходит дополнительная поляризация полярной молекулы. Реакция окружающей среды на присутствие в ней полярной молекулы приводит к появлению реактивного поля, действующего на молекулу. В итоге возникает существенный дополнительный вклад в энергию взаимодействия полярных молекул со средой. Нетрудно понять, что этот вклад пропорционален числу молекул в единице объема. Он значителен в жидкой фазе и мал в разреженных парах. Влияние этого фактора будет рассмотрено в гл. П. [c.29]

Q-заряд иона) и ур-ние Онсагера (модель реактивного поля) [c.379]

Под влиянием реактивного поля жидкость сжимается. Энергия реактивного взаимодействия увеличивает потенциальную энергию жидкой фазы. Жидкость становится термодинамически более устойчивой. Это одна из причин роста температуры кипения и понижения температуры плавления полярных жидкостей по сравнению с соответствующими неполярными жидкостями, приведенными в табл. 2. [c.37]

Для расчета Е необходимо воспользоваться понятиями и методами теории диэлектриков, такими, как среднее макроскопическое поле ё, внутреннее поле /, поле Лоренца, реактивное поле и др. Прежде чем перейти к описанию вывода той формулы, по которой можно вычислять Ef(, мы рассмотрим связанные с этим выводом вопросы теории диэлектриков. [c.37]

Влияиие реактивного поля иа свойства жидкостей [c.38]

Реактивное поле и поле полости [c.43]

Поле Лоренца / в общем случае слагается из поля полости G и реактивного поля R-. [c.43]

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]

Допустим теперь, что этот сферический образец находится внутри жидкого электрически нейтрального диэлектрика. Внешнее поле, как уже было сказано, отсутствует. Поляризованная сфера v будет воздействовать на молекулы окружающей ее жидкости они будут поляризоваться. Это приведет к изменению среднего макроскопического поля внутри сферы и изменению ее поляризации. Обозначим новые значения среднего макроскопического поля, электрического момента и поляризации в сфере v символами ё, М и Р соответственно. Реактивное поле, по определению, есть разность между ё и ё . Электростатический расчет [101 показывает, что [c.43]

Примем, что полярная молекула жидкости представляет собой сферу с диэлектрической проницаемостью е 2 = 1. погруженную в среду с диэлектрической проницаемостью е 1 = е ,. В центре. молекулы расположен точечный диполь Радиус сферической области, занимаемой молекулой, равен а. Реактивное поле / , создаваемое молекулой в том элементе объема, который она занимает, согласно (П. 19) имеет вид [c.46]

Основное упрощение, принимаемое при выводе уравнения (11.29), заключается не в том, что полярная молекула принимается сферической, а в том, что среда, непосредственно окружающая молекулу, считается бесструктурным континуумом. Это приближение здесь нет оснований считать очень грубым, так как доля, вносимая соседними молекулами в реактивное поле, невелика. [c.46]

В заключение подчеркнем, что реактивное поле полярных молекул само по себе не может быть причиной возникновения каких-либо упорядоченных структур в жидкой фазе. Упорядоченные структуры, т. е. ассоциаты и комплексы, могут возникать лишь в результате взаимодействий химического типа, рассматриваемых в следующей главе. Пользуясь уравнением (11.38), можно показать, что под влиянием реактивного взаимодействия энергия образования ассоциатов и комплексов обычно уменыиается их устойчивость снижается. [c.49]

Формула (3.9.29) показьшает, что при а > 3 восприимчивость становится бесконечно большой, т. е. вещество поляризуется самопроизвольно (отсутствие внешнего поля). Такие вещества (сегнетоэлектрики) действительно существуют, хотя приведенное условие перехода в такое состояние не является достаточно корректным. Причина в том, что самопроизвольная поляризация возможна в веществе, молекулы которого обладают постоянным дипольным моментом, но в этом случае на любую молекулу кроме поля Лоренца действует более сильное поле ближайших соседей (локальное поле), наличие которого формула Клаузиуса — Мосотти не учитывает. Корректный расчет локальных полей требует учета структуры вещества (или дисперсной системы, если речь идет о ее поляризуемости) и дипольного взаимодействия соседних молекул (частиц). Сложность проблемы в том, что структура в свою очередь определяется взаимодействием молекул, так что возникает замкнутый круг двух взаимосвязанных задач, каждая из которых не может решаться отдельно от другой. Существует ряд теорий полярных диэлектриков, в которых постулируется наличие структуры того или иного вида. Разные теории отличаются способами описания структурно зависимой части поля, действующего на каждую молекулу [31]. Это теория локального по.тя Дебая, теория реактивного поля Онзагера, теория локального ноля Кирквуда. [c.651]

В дальнейщем оговорки Дебая о неприменимости выведенных им соотношений при концентрациях, отличающихся от предельно разведенных, многими авторами вообще не были приняты во внимание. Неприменимость теории Дебая к неразведенным растворам полярных веществ в неполярных растворителях должна была бы стать очевидной уже после опубликования теории полярных диэлектриков Онзагера [18]. В теории Дебая реактивное поле молекул не принято во внимание. [c.127]

По своему физическому смыслу представляет собой умноженную на 4я/3 макроскопическую поляризуемость одного моля вещества, имеющего сферическую форму и погруженного в вакуум. Макроскопическая поляризуемость такого образца может быть представлена как сумма средних поляризуемостей отдельных молекул в тех случаях, когда реактивное поле молекул мало и им можно пренебречь (а также можно пренебречь отклонениями формы молекул от сферической, приводящими к анизотропии молекулярного поля). Указанные упрощения обычно допускаются при рассмотрении свойств разреженных газов и бесконечно разведенных растворов полярных веществ в неполярных растворителях. [c.249]

В случае полярных диэлектриков при расчете поляризации необходимо учитывать реактивное поле, зависящее от вида окружающей среды. Если [c.224]

Может ли система отрицательно поляризованных ядер обеспечить собственную когерентность самопроизвольно, без воздействия внешнего радиочастотного поля Я1 Самовозбуждение когерентности соответствует самовозбуждению радиочастотной генерации и тогда система отрицательно поляризованных ядер могла бы выступать в качестве квантового радиочастотного генератора. Механизм самовозбуждения когерентности состоит в следующем. Суммарный магнитный момент отрицательно поляризованных ядер может слегка отклониться от оси 2 за счет случайных флуктуаций локальных магнитных полей (флуктуации магнитного шума) при этом появится небольшая поперечная составляющая магнитного момента, которая будет индуцировать в катушке небольшую э. д. с. Электромагнитное иоле, создаваемое этой э.д.с., называется реактивным полем оно взаимодействует с магнитным моментом и поворачивает его к плоскости ху. В результате будет расти поперечная составляющая момента, которая в свою очередь будет индуцировать реактивное ноле еще большей напряженности и т. д. Таким образом, взаимодействие магнитного момента с реактивным полем колебательного контура может индуцировать когерентность прецессии магнитного момента и лавинообразное нарастание [c.29]

Иначе обстоит дело, когда требуется выяснить строение быстро разрушающихся ассоциатов и комплексов с участием молекул компонента, концентрация которого в растворе велика. В пределе это может быть однокомпонентная жидкость. В таких случаях картина ассоциации и комплексообразования обычно усложняется. Анализ ее лучше выполнять несколькими независимыми методами, дополняющими и контролирующими друг друга. Когда среднее время жизни ассоциатов или комплексов в концентрированных растворах меньше 10" — 10 с, применение ИК-спектроскопии или ЯМР обычно указывает лишь на существование явлений ассоциации и комплексообразования. Обнаруживаются изменения химических сдвигов, смещения в ИК-спектре характеристических полос поглощения, аномальное изменение их интенсивности, появление новых полос, и факты порой дают косвенные основания для гипотез о структуре жидкой фазы. Но теории, однозначно связывающей инфракрасные спектры или спектры ЯМР со строением жидкостей, нет, поэтому гипотезы, основанные на данных об этих спектрах для концентрированных растворов нуждаются в проверке. Например, ИК-спектры жидкой уксусной кислоты исследуются около 40 лет. Спектры показывают, что в жидкой уксусной кислоте имеются водородные связи С—Н...0 но они не дают сведений о строении ассоциатов (СНзСООН), и их концентрациях. Одни из авторов утверждают, что уксусная кислота состоит из кольцевых димеров, другие находят цепочечные образования, третьи отмечают, что спектр связей О—Н...0 цепочечных и кольцевых ассоциатов одинаков и поэтому с помощью ИК-спектров эти структуры различать невозможно. Другой пример — жидкий диметилформамид. Спектры ЯМР дают основание считать, что в жидком диметилформамиде и его растворах присутствуют ассоциаты (СНз)2КСНО. Было высказано предположение, что молекулы диметилформамида в жидкой фазе образуют кольцевые димеры. Но, как вскоре выяснилось, наблюдавшиеся особенности спектров ЯМР главным образом обусловлены не ассоциацией, а влиянием реактивного поля. Оказалось, что ассоциаты (СНдМСНО) имеют в основном цепочечную структуру. [c.108]

Поляризация окружающей среды есть ее реакция на присутствие в ней данной полярной молекулы. Эта реакция, т.е. поляризация, приводит к тому, что в элементе объема, занимаемом данной полярной молекулой, возникает реактивное поле R, равнонаправленное с дипольным моментом данной молекулы. Реактивное поле поляризует ту полярную молекулу, благодаря которой оно возникло. Если дипольный момент молекулы ji велик, то реактивное поле будет больше. Оно будет относительно сильно поляризовать эту полярную молекулу. Тогда энергия реактивного взаимодействия будет значительна. [c.37]

При отсутствии внешнего поля среднее реактивное поле полярных молекул в изотропной среде равно нулю. Это объясняется тем, что все диполи могут с равной вероятностью иметь любые ориентации в лабораторной системе координат, т. е. такой системе, положение которой никак не связано с положениями молекул диэлектрика. Но потенциальная энергия реактивного поля отлична от нуля, так как реактивное поле и дипольный момент молекулы равнонаправлены. Потенци- [c.46]

В табл. 2, о которой говорилось в начале этой главы, приведены значения д жидкостей, вычислершые по уравнению (П.38). Из таблицы видно, что энергия реактивного поля велика и может существенно влиять на свойства жидких систем. [c.49]

Расхождение между макроскопическим и молекулярным временами релаксации вызвано попытками применять в высоко<1астотной области старую теорию Дебая, не учитывающую различий между двумя составляющими внутреннего поля полем полости и реактивным полем. [c.63]

В теории диэлектрической проницаемости Дебая—Клаузиуса—Мосотти эти упрощения допускаются уже в исходных положениях, так как реактивное поле вообще не учитывается. Поэтому с позиций теории Дебая—Клаузиуса—Мосотти молекулярная поляризация представляет собой сумму средних поляризуемостей всех молекул одного моля раствора, умноженную на 4п/3. Иногда молекулярная поляризацияР Ч определенная по (Е,1), применяется для характеристики диэлектрической поляризации в любых диэлектриках, неполярных и полярных. В полярных диэлектриках (полярные жидкости и сжатые газы, растворы полярных молекул при небольших степенях разведения) вследствие действия реактивного поля связь между и поляризуемостью отдельных молекул значительно усложняется. По этой причине Р< >, определен- [c.249]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология