Близкодействие

Отрицательная составляющая расклинивающего давления (сжатие пленки) обусловлена силами притяжения между атомами и молекулами как внутри каждой фазы, так н в разных фазах. Эти силы подразделяют на близкодействующие и дальнодействующие. К близкодействующим относятся в основном химические ковалентные силы притяжения. Радиус действия ковалентных сил не превышает нескольких десятых долей нанометра. Энергия связи этих сил может достигать 400 кДж/моль, а может быть и очень небольшой, например, около 1—4 кДж/моль. [c.274]

Константы, учитывающие объем молекул, на самом деле учитывают очень близкодействующие межмолекулярные силы отталкивания. [c.126]

Современная теория межмолекулярных взаимодействий представляет собой синтез и развитие химической и физической теорий. Главная роль в межмолекулярных взаимодействиях отводится химическим связям, возникающим между атомами, молекулами и ионами. Кроме того, рассматривается кулоновское взаимодействие заряженных частиц, коллективное взаимодействие электронов и ионов металла, полярных молекул с окружающей средой, межмолекулярное отталкивание, обусловленное повышением кинетической энергии электронов при малых межъядерных расстояниях. Считается, что межмолекулярные взаимодействия обусловлены электрическими полями атомных ядер и электронов, из которых состоят атомы и молекулы. Используется условное подразделение взаимодействий на слабые и сильные, близкодействующие и дальнодействующие, специфические и, неспецифические и т. д. [c.25]

Этот подход позволил развить в количественной форме концепцию специфического взаимодействия ионов в растворах и показать, что некулоновские эффекты при сближении ионов проявляются вследствие десольватации ионов (при перекрытии сфер сольватации) и сольватации ионных пар как целого (Ю. М. Кесслер). Одновременно был дан метод оценки истинной формы кривых потенциала близкодействия из экспериментальных данных. [c.56]

Итак, увеличение концентрации раствора электролита приводит к тому, что во взаимодействии между растворенными частицами более важную роль начинают играть близкодействующие силы химической связи. Природа и энергия этих сил зависит от специфических свойств взаимодействующих частиц. Поэтому с ростом концентрации увеличивается различие в свойствах растворов электролитов одинаковой концентрации, но разного химического состава. [c.156]

В простейшем случае, когда эти молекулы располагаются монослоем по поверхности кристаллических частиц, их количество можно определить по уравнению Ленгмюра. Реально же в зависимости от природы связи между узлами твердого тела (ионная — дальнодействующая или ковалентная — близкодействующая), от заряда зерен с поверхностью частиц довольно жестко могут быть связаны не одни, а от 4 до 25 слоев воды [(4...25) Стах]. Образуется так называемая адсорбционная оболочка молекул НаО вокруг твердой частицы. Из-за упорядоченности расположения молекул и уменьшения интенсивности их теплового движения вода в такой оболочке обладает большей плотностью по сравнению с обычной водой, а также отличается от нее и по ряду других свойств (диэлектрическая постоянная и т. п.). Молекулы воды, связанные жестко с поверхностью твердого тела, образуют с твердой частицей (зерном) единый комплекс и никакого участия в текучести системы не принимают. Молекулы НгО, расположенные за адсорбционным слоем, менее прочно связаны с поверхностью частиц и именно они обусловливают текучесть (подвижность, пластичность) дисперсной системы. [c.259]

Появление излучения при ускоренном движении электрического заряда можно наглядно представить на рисунке, изобразив силовые линии покоящегося заряда и заряда, движущегося равномерно и ускоренно (рис. 1.1). Силовые линии покоящегося заряда направлены радиально если заряд движется с постоянной скоростью,, силовые линии движутся вместе с ним. Представим, что движение ускорилось. На распространение происшедшего возмущения требуется определенное время. Это важнейшее обстоятельство есть следствие принципа близкодействия оно приводит к изгибу силовых линий в области, близкой к заряду, в то время как в более далеких областях они еще сохраняют прежний вид. Искривление выражается в изменении числа силовых линий, проходящих через элементарную площадку, выделенную на поверхности сферы, описанной вокруг заряда, а именно это должно приводить к возникновению электромагнитного импульса, т. е. к излучению. [c.14]

Силы взаимодействия принято делить на близкодействующие, к которым относят силы отталкивания и силы, ведущие к образованию химических связей, и дальнодействующие — силы Ван-дер-Ваальса, электростатические силы между ионами и силы металлической связи. [c.236]

Степень протекания химических сольватационных процессов зависит от электронной структуры молекул и частиц компонентов растворителя и растворенного вещества, способности частиц к ком-плексообразованию, диссоциации, ассоциации, образованию ионных пар и т. д. При сольватационных близкодействующих взаимодействиях их энергия достигает 400 кДж/моль. К дальнодействующим силам взаимодействий относят электростатические взаимодействия между ионами, металлическую связь и силы Ван-дер-Ваальса. Молекулы растворителя ориентируются в структуры различной устойчивости вокруг растворенных частиц с образованием сольватных оболочек. Число частиц растворителя в первой сольватной оболочке определяют как координационное число сольватации (гидратации) Пс- Значение Пс в водных растворах достигает 6—8. [c.91]

Приведенные формулы лишь приближенно описывают взаимодействие дипольных и недипольных молекул. Многоатомные молекулы взаимодействуют друг с другом сложным образом. Для теоретического вычисления энергии взаимодействия между молекулами необходимо учитывать близкодействующее притяжение донорно-акцепторного типа, водородной связи и др. [c.156]

Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что в жидком броме, азоте, кислороде и хлоре наряду с дисперсионными силами притяжения имеют место близкодействующие направленные межмолекулярные силы, которые ориентируют молекулы в одном преимущественном направлении. Каждая молекула окружена максимально возможным числом ближайших соседей. [c.201]

Близкодействующее отталкивание вызывается увеличением кинетической энергии электронов при сближении молекул. Не будь сил отталкивания, молекулы при сближении сливались бы в одно целое и плотность возрастала бы неограниченно, жидкости и твердые тела не обладали бы упругостью, их сжимаемость была бы бесконечно большой. Молекулы сближаются лишь до расстояния, на котором силы [c.246]

Слабые химические связи между электрически нейтральными молекулами могут возникать и без участия водорода. Об этом свидетельствуют образование ассоциатов в жидком ССЦ, плоских слоев из молекул /г, существование димеров в парах инертных газов и т. д. Важная особенность близкодействующих сил притяжения —их направленность, благодаря чему возникает ближайший ориентационный порядок, о степени которого можно судить по дифракционным данным [c.247]

I. Взаимодействие между молекулами растворителя, осуществляемое посредством тех же сил, которые предопределяют ближний порядок в чистом растворителе. Например, в воде, метиловом и этиловом спиртах доминирующим взаимодействием между молекулами является водородная связь. У спиртов с большим количеством СНг-групп наряду с водородной связью имеет место ван-дер-ваальсовое взаимодействие, вклад которого возрастает с увеличением номера спирта. Структура и свойства растворов определяются во многом близкодействующими силами водородной связи, быстро убывающими с расстоянием. [c.270]

Из теории И. Р. Юхновского следует, что растворы электролитов характеризуются ближним координационным и ближайшим ориентационным порядком, в образовании которого большую роль играют близкодействующие силы. [c.274]

Поскольку речь идет о распределении ионов одинакового заряда, твердые ионные растворы могут быть включены в круг рассматриваемых объектов. Действительно, при замене иона Л-1- на ион В-Ь (или иона А на ион В ) кулоновская составляющая энергии взаимодействия не изменится однако составляющие, связанные с близкодействующими силами, будут, вообще говоря, различны. Именно близкодействующие силы влияют на распределение ионов А+ и В-Ь (А и В ) по узлам соответствующей подрешетки и при изучении такого распределения в первую очередь надо учитывать взаимодействие между ближайшими соседями. [c.339]

БЛИЗКОДЕЙСТВУЮЩИЕ СИЛЫ 19. Близкодействующее отталкивание [c.49]

Близкодействующее отталкивание всегда возникает при соприкосновении молекул. Если бы не было близкодействующего отталкивания, то молекулы не имели бы объема. Они были бы проницаемы подобно вакууму, и тела не могли бы существовать. Столкновений, обмена кинетической и потенциальной энергий между молекулами не было бы. Состояние термодинамического равновесия было бы недостижимо. [c.49]

Простейшее эмпирическое соотношение для потенциальной энергии близкодействующего отталкивания имеет следующий вид [c.49]

В дальнейшем выяснилось, что ассоциации могут подвергаться также одноименно заряженные Hotibi, обладающие большими р ззмерами и малыми зарядами, как, папример, ионы органических красителей, пикраты, перхлораты и др. Очевидно, что в этом случае за ассоциацию ответственны не кулоновские, а близкодействующие, в частности дисперсионные, силы. Эти силы не учитываются теорией Дебая — Гюккеля, и ее приложимость к таким — переходным к коллоидным—системам должна быть весьма ограниченной, что подтверждается опытными данными. [c.98]

Изучение природы межмолекулярных сил, способствующих ассоциированию асфальтенов, является предметом многочисленных исследований. Обобщая имеющиеся сведения, можно объяснить стабилизацию надмолекупя1 юй структуры асфальтенов, учитьшая все виды взаимодействия, вносящие определенный вклад в суммарную энергию а) дисперсионное, которое выражается в виде обмена электронами между однотипными неполярными фрагментами и действует на очень близких расстояниях (0,3—0,4 нм) б) ориентационное, которое проявляется в виде переноса зарядов между фрагментами, содержащими диполи или гетероатомы, также относится к близкодействующим силам в) тг-взаимодействие ареновых фрагментов, формирующих блочную структуру г) радикальное взаимодействие между неспаренными электронами парамагнитных молекул д) взаимодействие за счет водородных связей между гетероатомами и водородом соседних атомов составляющих молекул е) взаимодействие функциональных групп, связанных водородными связями. [c.25]

По мере выхода системы сталкивающихся молекул из резонанса вклад далыюдействующих сил в механизм передачи колебательной энергии быстро падает, поскольку соответствующий параметр Месси растет быстрее, чем параметр Месси для близкодействующей части. Отсюда следует, в частности, большая ро.пь вращательных переходов, происходящих одповре.меп-по с колебательными и поддерживающих выполнение условия резонанса. [c.93]

Под сольватацией понимают совокупность энергетических и структурных изменений, происходящих в растворе при взаимодействии частиц растворенного вещества с молекулами растворителя. Обычно рассматривают два вида такого взаимодействия взаимодействие за счет короткодействующих сил (близкодействие) и за счет дальнодей-ствующих сил (дальнодействие). Близкодействие относят к сильному взаимодействию, дальнодействие —к слабому. В связи с этим принято считать, что вокруг частицы растворенного вещества расположены две сольватные оболочки — первичная и вторичная. В первичную сольватную оболочку входят молекулы растворителя, находящиеся в непосредственной близости от частицы растворенного вещества и совершающие движение в растворе вместе с ней. Число молекул растворителя в первичной сольватной оболочке называется координационным числом сольватации данной частицы, значение которого зависит от природы растворенного вещества и растворителя. Во вторичную сольватную оболочку входят молекулы растворителя, находящиеся от частицы растворенного вещества на больших расстояниях. Молекулы растворителя вторичной сольватной оболочки влияют на протекающие в растворе процессы за счет взаимодействия их с первично сольватированной частицей. Сольватация частиц растворенного вещества оказывает влияние как на тепловое движение молекул растворителя, так и на обмен между частицами растворителя, находящимися вблизи частиц растворенного вещества, и частицами растворителя более удаленными. Сольватация очень сильно проявляется в водных растворах гидратация) и особенно в водных растворах электролитов благодаря взаимодействию заряженных ионов с поляр- [c.342]

К электростатическим взаимодействиям, обнаруженным в ас-фальтеновом ассоциате, относятся 1) ориентационное — между фрагментами, содержащими диполи (гетероатомы) 2) деформационное,— между полярными фрагментами и неполярными, но поляризующимися в поле диполя (наведенный диполь) 3) комплексы с переносом заряда, возникновение которых энергетически выгодно в том случае, если разность потенциала ионизации донора и сродства к электрону акцептора меньше энергии кулоиовского взаимодействия. Электростатические взаимодействия также относятся к близкодействующим силам, энергия которых обратно пропорциональна шестой степени расстояния между молекулами [287]. [c.287]

Помимо сил радиационного давления на малые частицы в акустическом поле действуют силы Бьеркнеса, Бернулли и Стокса, квадратично зависящие от скорости [12]. Под акустической силой Стокса подразумевается средняя сила, связанная с температурной зависимостью вязкости и поэтому она может проявиться только в газе [13]. Силы Бьеркнеса и Бернулли в значительной степени зависят от расстояния между частицами (первая как 1/г , а вторая как 1/г ), т. е. это фактически близкодействующие силы. [c.14]

Вследствие аддитивности дисперсионных сил энергия взаимодействия между макроскопическими телами убывает с расстоянием значительно медленнее, чем между отдельными молекулами. Так, для плоскопараллельных пластин при расстояниях К > 100 нм с учетом запаздьшающих сил энергия взаимодействия пропорциональна При К в несколько десятков нм система переходит в область незапаздывающих сил при К < 1 нм энергия взаимодействия пропорциональна [185... 187]. Когда К соизмерим с межатомными расстояниями, возникает необходимость учета электростатических взаимодействий между полярными элементами структуры твердого тела. При соприкосновении и перекрывании электронных орбиталей поверхностных атомов сближающихся частиц становится заметным вклад близкодействующих сил и в тем большей степени, чем меньше К, что сопровождается или броуновским отталкиванием, или образованием валентных связей. Таким образом, при достаточно больших К между макроскопическими телами действуют практически одни дисперсионные силы, а по [c.98]

Вторая группа вкладов, ответственная за взаимодействие частиц ДФ, представляет тот же спектр вкладов, из которых составлена первая группа, с тем отличием, что при значительно превышающих размеры составляющих их молекул (атомов или ионов) Я они представляют собой дально-действующие аддитивные силы ММВ. По мере уменьшения К в них постепенно увеличивается доля близкодействующих неадпитивных сил ММВ. В пределе, когда тела сблизятся на расстояния перекрывания электронных облаков поверхностных атомов, существенную роль начинают играть близкодействующие силы ММВ, включая силы химической связи. [c.100]

В фазовых контактах сцепление частиц обусловлено близкодействующими силами и осуществляется по крайней мере 10-... 10 межатомными связями вследствие увеличения площади контакта по сравнению с атомным [174]. В зависимости от дисперсности и средней прочности отдельного контакта прочность структуры составляет 10. .. 10 Н/м и более. Образование фазовых контактов можно рассматривать как процесс частичной коалесценции [174] твердых частиц из-за увеличения площади непосредственного контакта между ними с переходом от "трчечного" соприкосновения к когезионному взаимодействию на значитеяы ой площади. Такой переход может осуществляться постепенно, например вследствие диффузионного переноса вещества в контактную зону при спекании. Чаще он происходит скачкообразно, как правило, в тех случаях, кс гда возникновение фазового контакта связано с необходимостью преодоле1 ия энергетического барьера, определяемого работой образования устойчивого в данных условиях зародыша - контакта - первичного мостика между частицами. Возникновение и развитие его могут быть результатом совместной пластической деформации частиц в местах их соприкосновения под действием механических напряжений, превышающих предел текучести материала частиц. Зародыш-контакт может образоваться и при вьщелении вещества новой фазы из ме-тастабильных растворов в контактной зоне между кристалликами - новообразованиями срастание кристалликов ведет при этом к формированию высокодисперсных поликристаллических агрегатов [174,193]. [c.106]

Близкодействующее отталкивание между молекулами вызвано в основном возрастанием кинетической энергии электронов при сближении молекул. Для описания энергии близкодействующего отталкивания может быть использована экс4 поненциальиая функция, предложенная Борном и Майером [c.9]

В растворах электролитов большое значение имеют как силы дальнодействия (кулоновские силы), силы близкодействия (межмолекулярные силы), так и характер связ иона с окружающими его молекулами растворителя. Однако развитие теории растворов долгое время базировалось на основе учета только дальнодейст-вующих сил. За последнее время широкое развитие получили представления, основанные на учете близкодействующих сил и характера связи ион — растворитель. [c.226]

Р. Л. Мюллер развил представления о необходимости преобладания в соединении ковалентных связей как условия стеклообра-зования. Одной из важнейших характеристик ковалентной связи является ее направленность, что затрудняет перестройку структуры при охлаждении расплава. Ковалентная связь — близкодействующая, что обусловливает интенсивное нарастание вязкости среды в процессе охлаждения, также препятствующей перестройке структуры расплава. Ковалентные связи К—О—Н являются связями шарнирного типа, причем угол связи может изменяться в широ- [c.108]

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]

Притяжение молекул друг к другу посредством дальнодействуюш,их сил сопровождается возникновением близкодействующих сил отталкивания и сил притяжения химического типа. [c.246]

Бинарные функции распределения растворов. Для описания структуры растворов электролитов И. Р. Юхновский применил метод коллективных переменных, имитируя раствор ион-дипольной системой, в которой имеют место дально- и короткодействующие силы. В качестве дальнодействующего взаимодействия рассматривается кулоновское. Энергия близкодействующего типа представлена формулой Леннарда—Джонса. [c.273]

При изучении многих явлений, свяг анных с действием этих сил, прежде всего бросается в глаза несоответствие радиуса их действия с теоретической зависимостью, выражаемой уравнением (IX. 14). Действительно, согласно этому уравнению, энергия убывает обратно пропорционально 6-й, а сила / = —dU/dr — 7-й степени расстояния. При увеличении г в 2 раза, / уменьшалась бы более чем в тысячу раз, т, е. мы бы имели дело с близкодействующими силами. Однако известно, что толщина адсорбционных слоев может достигать тысяч ангстрем, а взаимодействие частиц является заметным уже на расстояниях того же порядка (см. главу XIII). Эти и многие другие факты указывают на дальнодействие адсорбционных сил. [c.124]

Силы можно подразделить на близкодействующие и дальнодействую-щие. Близкодействующие силы возникают при соприкосновении частиц к ним относятся силы отталкивания и химические связи. Химическая связь образуется в результате обобществления электронов при сближении молекул. Энергия химических связей может достигать величин порядка 400 кДж- мoль — это сильные химические связи. Химическая связь может быть и очень слабой с энергией порядка 1 кДж- моль . Близкодействующее отталкивание, как мы увидим, в основном вызвано ростом кинетической энергии электронов при сближении молекул. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология