Дисперсионные меж молекулярные взаимодействия. Межмолекулярные взаимодействия дисперсионные

Существенный прогресс в развитии теории жидкого состояния достигнут в последнее время благодаря применению компьютерной техники — методов численного моделирования Монте-Карло и молекулярной динамики. Вначале эти методы были применены для описания свойств объемных жидкостей — термодинамических и физических — на основании потенциалов межмолекулярного взаимодействия. Это позволило, прежде всего, путем сравнения с известными свойствами реальных жидкостей уточнить вводившиеся межмолекулярные потенциалы. Наиболее надежные результаты получены для простых жидкостей, когда достаточно учесть сферически симметричные силы дисперсионного притяжения и борновского отталкивания, например в форме известного потенциала Леннарда — Джонса. [c.116]

Специфика распределения межмолекулярных сил и молекулярная масса полимера оказывают заметное влияние на уровень локального накопления механической энергии на химических связях. Роль этих факторов может затушевать различия в прочности связей основной цепи. Силы межмолекулярного взаимодействия определяют когезионную прочность материала, которая в свою очередь влияет на значения температур стеклования и плавления и в значительной степени — на стабильность макромолекул при нагреве и сдвиге. Величина и эффективность вторичных сил взаимодействия зависят от средней длины цепи, полярности, симметрии и ориентации макромолекул. Эти силы являются следствием притяжения диполей одного или разных знаков (до 33,5 кДж/моль), взаимодействия постоянных и индуцированных диполей (индукционный эффект достигает 2,1 кДж/моль), временных перемещений ядер и электронов при вибрации, которые вызывают возникновение сил притяжения (дисперсионный эффект порядка 8,4— 25,2 кДж/моль). И, наконец, следует учитывать водородные связи, создающие усилия притяжения атомов водорода к атомам фтора, кислорода или азота до 42 кДж/моль [114, 236]. [c.99]

Сохранение глобулярной структуры в отвержденном полиуретане означает, что образование пространственного геля происходит за счет сшивания частиц микрогеля друг с другом либо непосредственно, либо через разветвленные макромолекулы, не вошедшие в состав частиц. В настоящее время еще нет возможности выразить математически условия, в которых происходит формирование трехмерной сетки в первичном ассоциа-те, на его поверхности и в дисперсионной среде между частицами. Если на молекулярном уровне реакция еще, возможно, подчиняется закономерностям статистической теории гелеобразования, то влияние межмолекулярных взаимодействий на реакцию требует качественно нового подхода. Не исключено, что об уровне межмолекулярных взаимодействий окажется возможным судить [c.68]

Алканы находятся в нефти в молекулярном и ассоциированном состоянии. Энергия межмолекулярного взаимодействия составляет от десятых долей до нескольких килоджоулей на 1 моль, что намного меньше энергии разрыва связей. Алканы, независимо от строения цепи, неполярны. Объясняется это тем, что моменты всех связей С—Н взаимно компенсируются, независимо от симметричности углеводородного радикала. Взаимодействие двух неполярных молекул алканов происходит под действием дисперсионных сил, возникающих при взаимном обмене электронами (энергией) между молекулами. [c.187]

Следует указать некоторые условия применимости молекулярно-кинетической теории к коллоидным системам. Во-первых, коллоидная система рассматривается как частный случай истинного раствора с достаточно крупными молекулами растворенного вещества, где дисперсионная среда играет роль растворителя, а дисперсная фаза — растворенного вещества. При этом сделано допущение об отсутствии межмолекулярных взаимодействий на поверхности коллоидных частиц. [c.18]

Таким образом, молекулы полярных присадок вызывают изменения в первоначальной кристаллической структуре парафинов, причем степень такого изменения, очевидно, определяется силой слабых межмолекулярных взаимодействий молекул присадок с углеводородами различной молекулярной массы и природы. Парафиновые углеводороды являются неполярными соединениями, в которых межмолекулярные взаимодействия осуществляются за счет дисперсионных сил. В полярных веществах наряду с дисперсионным взаимодействием существует ориентационное и индукционное взаимодействия, энергия которых может быть значительно выше энергии дисперсионного взаимодействия. В неполярных веществах индукционное и ориентационное взаимодействия незначительны. Дисперсионные силы на единицу площади поверхности не зависят от природы вещества [158], поэтому, вычитая силовое поле, обусловленное действием дисперсионных сил, из силового поля полярных групп, можно получить значение силового поля, обусловленного действием ориентационных и индукционных сил. В общем случае изменение энергии межмолекулярного взаимодействия при смешении углеводородов с ПАВ определяется по уравнению [c.159]

Учет корреляционных эффектов обязателен в расчетах межмолекулярных взаимодействий, так как важный эффект дисперсионного притяжения молекулярных систем с замкнутыми электронными оболочками имеет чисто корреляционную природу. [c.210]

Дается систематический обзор современных результатов по дисперсионному — обычному и запаздывающему — взаимодействию в капиллярных системах. В качестве исходного для микроскопической теории используется представление о молекулярной природе капиллярных систем и о межмолекулярных силах. Последовательное молекулярно-статистическое описание капиллярных систем строится на большом каноническом ансамбле Г иббса. Для этого используется метод производящего функционала, позволяющий компактно и замкнуто вывести необходимые общие соотношения статистической механики. Решение основополагающей проблемы о влиянии среды на взаимодействие молекулярных объектов достигается как строгий результат исследования коллективных явлений в системах многих молекул. Этот результат формулируется в виде принципа взаимодействия на языке фундаментальных физических понятий, отражающих роль среды как посредника взаимодействия. С единой точки зрения принципа взаимодействия рассматривается широкий круг самых различных по своим масштабам ключевых задач теории капиллярных систем. Сюда относятся молекулярные корреляции в капиллярных системах молекулярная структура плоских, слабо и сильно искривленных поверхностных слоев взаимодействие макроскопических частиц. Используемые в принципе взаимодействия понятия реализуются в этих задачах как сжимаемости и адсорбции. Они и являются параметрами описания коллективных явлений, обусловленных влиянием среды. Особо рассматривается построение парного эффективного межмолекулярного потенциала по данным о рассеянии рентгеновских лучей. На протяжении всей статьи проводится сопоставление с альтернативным макроскопическим подходом, в котором вещество рассматривается не как состоящее из молекул, а как континуум, описываемый макроскопической характеристикой — диэлектрической проницаемостью. Это сопоставление касается не только расклинивающего давления пленки, на примере которого была первоначально сформулирована макроскопическая теория, но и большинства других результатов по дисперсионному взаимодействию [c.163]

Дальнодействие межмолекулярного взаимодействия важно для процессов молекулярного рассеяния света. Однородность воды в области видимого света, с одной стороны, и неоднородность в области частот 10 з сек обусловливается дисперсионным дальнодействующим взаимодействием, определяемым большой анизотропной поляризуемостью молекул Н2О в жидкой воде. [c.160]

Дисперсные частицы и дисперсионная среда относятся к различным фазам. Система может существовать из разных фаз только в том случае, если межмолекулярные взаимодействия в граничных фазах различны. Единственной системой, в которой межмолекулярные взаимодействия отсутствуют, является идеальный газ. Интенсивность молекулярных взаимодействий возрастает при переходе от реальных газов к твердым телам. [c.15]

Как было отмечено выше, в газожидкостной хроматографии разделение обусловлено селективным взаимодействием между веш,еством и неподвижной жидкой фазой. Все веш,ества при этом проходят один и тот же путь и пребывают одинаковое время в газовой фазе, но разное — в жидкой. На молекулярном уровне в растворе происходят межмолекулярные взаимодействия, среди которых различные дисперсионные, индукционные, ориентационные и донорно-акцепторные, включая водородную связь и другие сильные взаимодействия. Общие представления об особенностях проявления этих сил приведены в табл. П.7. [c.102]

Внешняя электронная оболочка молекулы, ответственная за межмолекулярное взаимодействие, формируется валентными связями. Поэтому в качестве силовых центров сложных молекул, по-видимому, следовало бы принять именно валентные связи. Однако потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия валентных связей сильно зависит не только от расстояния между ними, но и от направления радиуса вектора по отношению к соответствующим валентным связям [27, 29]. Были предложены приближенные методы учета последней зависимости для диполь-дипольного дисперсионного взаимодействия валентных связей [27, 29]. Однако учет этой зависимости при полуэмпирических расчетах энергии межмолекулярного взаимодействия встречает значительные трудности. Определенные трудности вызывает также выбор положения силового центра валентной связи. Валентные связи в качестве силовых центров выбирались лишь в немногих работах при расчетах энергий молекулярных кристаллов [198, 200]. При этом пренебрегалось зависимостью межмолекулярного взаимодействия валентных связей от их взаимной ориентации, а силовые центры помещались в середине валентных связей. При определениях потенциальной функции Ф взаимодействия молекулы с твердым телом валентные связи в качестве силовых центров, по-видимому, не рассматривались. За силовые центры сложной молекулы при адсорбции выбирались атомы или группы атомов (см. гл. X и XI). За силовые центры твердого тела при определениях потенциала Ф, как правило, принимаются атомы или ионы. [c.254]

Молекулярному типу кристаллической решетки галогенуглеводородов, который следует из данных табл 16-1 (это типичные органические диэлектрики), соответствуют слабые межмолекулярные взаимодействия диполь-дипольного и дисперсионного типов [c.431]

На рис. 17.2 указаны типы физико-химических явлений, в которых существенно проявляются слабые межмолекулярные взаимодействия. Вряд ли стоит пытаться оценить степень важности этих взаимодействий в тех или иных случаях. Однако следует отметить, что рис. 17.2 охватывает, с одной стороны, слу-чаи, когда речь идет, по существу, о парных взаимодействиях (например, комплексы с переносом заряда в газовой фазе), а с другой стороны, случаи, соответствующие взаимодействию больших совокупностей молекул (например, слои молекул в молекулярных кристаллах). Впрочем, оказывается, что и во втором случае (например, для процесса плавления молекулярного кристалла) можно оценить изменение внутренней энергии по данным об энергии парных взаимодействий и координационном числе отдельных молекул (см. ниже). Полное теоретическое рассмотрение проблем, схематически изображенных на рис. 17.2, включает не только вычисление энтальпийного члена (напомним, что энергия взаимодействия, определяемая из теоретических или эмпирических выражений, представляет собой внутреннюю энергию), но и вычисление методами статистической термодинамики энтропийного члена. Остается добавить, что существует постепенный переход между взаимодействиями, приводящими к образованию химической связи, и слабыми межмоле-кулярными взаимодействиями доказательством такой точки зрения является существование водородной связи. Можно полагать, что в этом случае важную роль играет вклад дисперсионных сил. [c.491]

Многочпслонные данные свидетельствуют о том, что молекулы н-парафинов не обладают дипольным моментом. В эгом случае главную роль в молекулярном взаимодействии играют дисперсионные силы, интенсивность которых определяется расстоянием между молекулами и числом контактирующих участков молекул. В случае равенства расстояний. между молекулами, что имеет место нри комнатных температурах, интенсивность меж-молскулярного взаимодействия должна расти от низших членов ряда к высшим, так как при увеличении номера гомолога растет число взаимодействующих участков молекул. Так как исследуемые углеводороды. образуют группу жидкостей со сходной структурой и одинаковым характером межмолекулярных сил, то легко проследить влияние изменения интенсивности межмолекулярных сил, вызванное переходом от одного члена ряда к другому, на коэффициент теплопроводности. Из представленной на рис. 5-22 зависимости видно, что с увеличением номера гомолога нри постоянной температуре коэффициент теплоцроводности возрастает. Это объясняется тем, что с увеличением номера гомолога, т. е. добавлением метиленовых групп СНг, возрастает длина цепи и, следовательно, увеличивается число контактирующих участков молекул. Поэтому интенсивность межмолекулярного взаимодействия с ростом числа углеродных атомов пс возрастает. [c.195]

Молекулярные представления о природе поверхностных явлений основаны на механизме межмолекулярного взаимодействия между частицами твердого тела и газа, а такж частиц газа между собою. Если исключить пока хемосорбционные процессы, то основной вклад в поверхностные явления вносят дисперсионные силы. Оказывают влияние на энергетику поверхностного взаимодействия также электростатические силы и водородная связь. В целом можно утверждать, что чем больше удельная поверхность пор 5 и чем ближе разделяемая газовая смесь по своим свойствам приближается к неидеальным системам, тем сильнее будет сказываться влияние поверхностных явлений на процессы в пористой мембране. [c.42]

Алканы в нефтяных системах находятся в молекулярном и ассоциированном состояниях. Межмолекулярные взаимодействия алканов обусловлены водородными связями типа С—Н...С с энергией 2—4 кДж/моль в зависимости от вида тома С (первичный, вторичный, третичный, см. табл. 3) и дисперсионными силами. Интенсивность межмолекулярных взаимодействий алканов существенно ниже по сравнению с углеводородами других классов, присутствующих в нефтяных системах. В отличие от высокомолекулярных, низкомолекулярные алканы при обычных температурах ассоцнатов не образуют. Расчет средней [c.26]

Неполярные и слабополярные растворители характеризуются тем, что притяжения между мсзлекулами растворителя и экстрагируемого вещества (компонента) происходит за счет дисперсионных сил. Поскольку дисперсионное взаимодействие зависит не от полярности, а главным образом, от поляризуемости молекул, и оно оказывает преобладающее влияние по сравнению с другими составляющими межмолекулярного взаимодействия, неполярные рас — ворители являются более универсальными по растворяющей способности. ио относительно мei ee селективными. Причем, избирательность неполярных растворителей проявляется, в первую очередь, по молекулярной массе углеводородов и только затем по фупповому химическому составу. [c.218]

Простейшим случаем межмолекулярных взаимодействий является универсальное неспецифическое дисперсионное притяжение, вызываемое флуктуациями электронной плотности во взаимодействующих системах. Поэтому дисперсионное взаимодействие увеличивается с ростом поляризуемости партнеров. Если в молекуле компонента или (и) в адсорбенте имеются ионы, жесткие диполи, квадруполи и т. д., неспецифическое взаимодействие может также включать комбинацию дисперсионного и электростатического индукционного или поляризационного притяжения. Дисперсионное притяжение имеет место в любом варианте хроматографии. Однако, его относительный вклад в общее взаимодействие может быть больше или меньше в зависимости от электростатического индукционного взаимодействия и вкладов других видов взаимодействия. В газовой и молекулярной жидкостной хроматографии в зависимости от сложности разделяемой смеси, а также подбора адсорбента и элюента можно использовать различные комбинации видов неспецифйческого и специфического взаимодействия, которые подробнее рассматриваются ниже. (Во всех случаях наряду [c.10]

В целом сложные структурные единицы нефтяных остатков находятся в динамическом равновесии со средой и изменение размеров ядер и толщины сольватной оболочки их могу г протекать по различным законам [14]. Главными факторами, определяющими возможность существования их в остатках и, соответственно, геометрические размеры, является наличие в них структурирующихся компонентов и ассоциатов, а также степень теплового воздействия. Нефтяные остатки относятся к свободнодисперсным системам, частицы которых могут независимо друг от друга перемещаться в дисперсной среде под влиянием теплового движения или гравитационньк сил. С изменением температуры в таких дисперсных системах изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Толстая прослойка дисперсионной среды между частицами снижает структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных систем. Утоньшение сольватного слоя на поверхности ассоциатор повышает движущую силу расслоения системы на фа ы. Размеры основных зон структурной единицы при определенных температурах различны за счет того, что часть наиболее полярных компонентов сольватного слоя может переходить в дисперсную фазу (ядро), а часть в дисперсионную среду, находящуюся в молекулярном состоянии. Таким образом, по мере повышения температурь размеры радиуса ядра и толщины сольватного слоя могут проходить через экстремальные значения [14]. Ядро, состоящее из ассоциатов, при достижении максимальных размеров может распадаться на осколки, что ведет к образованию новых частиц дисперсной фазы, вокруг которых формируется сольватный слой и по мере изменения температуры для этих частиц характерны аналогичные стадии изменения размеров ядра и толщины сольватной оболочки. При высоких температурах и большой длительности нагрева внутри ядра может зародиться новая дисперсная фаза — кристаллит, представляющий собой надмолекулярную неябратимую структуру, обычно характерную для карбенов и карбоидов [14]. [c.26]

Вещества, молекулы которых характеризуются ковалентной неполярной связью, могут в твердом состоянии образовывать молекулярные и атомные кристаллические решетки. В молекулярных решетках наблюдается очень слабое межмолекулярное взаимодействие. В узлах кристаллической решетки молекулы удерживаются за счет образования в них мгновенных и наведенных диполей. Разделение центров тяжести отрицательных и положительных зарядов в молекуле происходит вследствие вращения пары электронов и расположения ее в какой-то момент времени за одним из ядер. Такое состояние в молекуле наблюдается очень малое время. Поэтому такой диполь носит название мгновенного. Однако этого времени бывает достаточно для того, чтобы индуцировать диполь на другой молекуле. Силы, связывающие молекулы за счет образования мгновенных и наведенных диполей, часто называют ван-дер-ваальсовыми. В общем случае к ван-дер-ваальсовым силам относят любые силы межмолекулярного взаимодействия диполь-дипольного, ориентационного, дисперсионного и т. п. Ван-дер-ваальсовы силы являются очень слабыми, вследствие чего кристаллическую решетку легко разрушить незначительным нагреванием. Все вещества, имеющие молекулярные кристаллические решетки, обладают низкими [c.45]

Вследствие сложности общей проблемы взаимодействий до настоящего времени еще не создано законченной теории межмолекулярных взаимодействий. Несмотря на единство квантовомеханической природы взаимодействий, потенциал взаимодействия обычно приближенно представляется в виде суммы вкладов взаимодействий различных типов, трактуемых как независимые. Это, во-первых, неспецифические молекулярные ван-дер-ваальсовы взаимодействия, в основном дисперсионные. Во-вторых, это специфические взаимодействия, в основном зависящие от локального распределения электронной плотности в молекуле, наличия я-связей, свободных электронных пар. Все это еще молекулярные взаимодействия, при которых полностью или в значительной степени сохраняется химическая индивидуальность взаимодействующих партнеров (сюда относятся сильные электростатические взаимодействия диполей и квадруполей с ионами и другими диполями, водородная связь и другие слабые взаимодействия до-норно-акцепторного типа). В-третьих, это отталкивательные взаимодействия, уравновешивающие молекулярное притяжение на коротких расстояниях. В-четвертых, это различные химические взаимодействия, в частности сильное донорно-акцепторное взаимодействие с полным переносом заряда и взаимодействия с образованием прочных ковалентных связей, когда химическая индивидуальность партнеров теряется. [c.12]

Нефтяные остатки относятся к структурированным нефтепродуктам и обладают определенной механической прочностью и устойчивостью против расслоения. Увеличение молекулярной массы, связанное с усложнением струтстуры молекул, ведет к увеличению степени объемного наполнения системы и соответственному возрастанию структурномеханической прочности и снижению показателя устойчивости. На эти показатели влияют и физико-химические свойства дисперсионной среды, компонентный состав и, в частности, межмолекулярные взаимодействия. При малых значениях сил взаимодействия (алканы, алкано-циклоалканы с низкой молекулярной массой) показатели прочности и устойчивости изменяются по экстремальным зависимостям. При увеличении сил взаимодействия в дисперсионной среде (арены с высокой молекулярной массой) также происходят экстремальные изменения указанных показателей [14]. [c.30]

В процессе взаимодействия фаз действуют два основных вида сил атомно-молекулярного взаимодействия межмолекулярные (ван-дер-ваальсова связь) и химические (химическая связь). Молекулярная связь имеет три основные разновидности ориентационную, индукционную и дисперсионную. Химическая связь имеет две основные разновидности гетерополярную (ионную) и гомеопо-лярную (ковалентную) связи. В соответствии с природой сил атомно-молекулярного взаимодействия можно выделить три основных вида сорбции молекулярную, гетерополярную (ионную) и [c.7]

Для оценки скорости диффузии обычно пользуются коэффициентом молекулярной диффузии. В связи с тем, что молекулярная теория жидкостей разработана относительно слабо, то невозможно оценивать коэффициент диффузии в жидкостях с такой же точностью, как, например, для газов. Учитывая то, что остатки являются многокомпонентными смесями высокомолекулярных соединений, диффузионные явления в которых осложнены стерическими факторами и межмолекулярными взаимодействиями, обычно прибегают к различного рода упрощениям, в частности условно относят рассматриваемую смесь к двухкомпонентной. Например, дисперсную фазу относят к компоненту 1, а дисперсионную среду, в которой диффундирует дисперсная фаза, к компоненту 2. Для количественной оценки значений коэффициентов молекулярной диффузии в растворах могут быть использованы эмпирические корреляции, которые достаточно подробно рассмотрены Саттерфилдом [27]. Так, для оценки коэффициента диффузии В молекул соединений с относительно малыми размерами широко используется соотношение Вильке и Чанга [c.29]

Наибольшей адсорбируемостью на активированном угле обладают парафиновые углеводороды нормального строения, которые характеризуются неравномерным распределением сил межмолекулярного взаимодействия. Наибольшее значение имеют силы, направленные перпендикулярно оси молекул нормальных парафинов. Такой характер распределения сил взаимодействия, а также значительные дисперсионные молекулярные силы в направлении, перпендикулярном оси углеводородной цепи, обусловливают ряд явлений, свойственных углеводородам с прямыми цепями способность ориентироваться параллельно Друг другу с образованием жидких кристаллов и совместная кристаллизация углеводородов разных гомологических рядов. Высказана [4, 5] гипотеза, согласно которой наибольшая адсор бируемость нормальных парафиновых углеводородов на угле обусловлена их взаимодействием с поверхностью угля под влиянием тех же дисперсионных сил, направленных перпендикулярно к оси углеводородной цепи. [c.261]

Вещества с молекулярными кристаллическими решетками. Их свойства. Энергия решеток. Молекулярные кристаллы состоят из индивидуальных молекул ( I2, 12. I4, СО2, СдНв, Sg и т. д.). В большинстве органических веществ молекулярные решетки. Межмолекулярные силы в таких решетках малы (дисперсионные, междипольные, индукционные и иногда силы водородных связей). Дисперсионные силы обладают шаровой симметрией воздействия. Поэтому, когда действуют только они, образуется плотнейшая упаковка молекул в кристалле. Так, кристаллы, образованные из одноатомных молекул благородных газов, имеют гранецентрированную кубическую элементарную ячейку, не искаженную каким-либо взаимодействием направленного характера. Другие вещества с более сложными молекулами, в которых атомы связаны ковалентными связями, образуют кристаллы более [c.130]

Лекция 7. Основные положения метода молекулярных орбиталей (МО). Энергетические диаграммы распределения электронной плотности в молекулах. Применение метода МО к молекулам, образованным из атомов элементов первого и второго периодов. Объяснение магнитных свойств и возможности существования двухатомных частиц с помощью метода МО. Лекция 6. Межмолекулярное взаимодействие. Природа межмолекулярных сил. Ориентационное, индуктивное, дисперсионное взаимодействие. Водородная связь. Влияние водородной связи на свойства вешества. Конденсированное состояние вещества. Кристаллическое состояние. Кристаллографические классы и втя системы.. Ьоморфизм и полимор( )Изм. Ионная, атомная и молеклярная, металлическая и кристаллическая рещетки. [c.179]

Анализ экспериментальных значений АЯ , представленных в работе [72J, от температуры и концентрации позволил авторам [23] сделать заключение об интенсивности молекулярных процессов, сопровождающих образование бинарного раствора из компонентов, характерных для дисперсионной среды НДС (алканов, циклоалканов, аренов). В результате анализа получено два ряда бинарных углеводородных растворов с уменьшающейся интенсивностью межмолекулярных взаимодействий [c.38]

Р. Керманом и М. Пестемером [62], неравномерное распределение сил межмолекулярного взаимодействия в направлении, перпендикулярном оси молекулы, эти силы имеют наибольшую величину, в направлении вдоль оси молекулы — наименьшую. Такой характер распределения, а также значительная величина дисперсионных молекулярных сил в направлении, перпендикулярном оси углеводородной цепи, обусловливают широко известные явления, характерные для углеводородных соединений с неразветвленными цепями способность ориентироваться параллельно друг другу в углеводородных жидкостях с образованием жидких кристаллов. Действие этих сил проявляется и при образовании комплекса с карбамидом, при кристаллизации парафинов с ароматическими и нафтеновыми углеводородами, содержащими длинные неразветвленные парафиновые цепи. [c.240]

Изменение концеитрацин жидкости при взаимодействии с твердой фазой вблизи границы раздела фаз невелико вследствие малой сжимаемости. Однако даже эти незначительные изменения приводят к особым свойствам связанной полем твердой частицы жидкости. В промывочных жидкостях дисперсионная среда редко бывает чистой . Оиа состоит из собственной жидкости, а также растворенных в ней ионов и молекул, адсорбирующихся одновременно с растворителем. Последнее затрудняет создание общей теории адсорбции па твердой поверхности, учитывающей также межмолекулярное взаимодействие в жидкой фазе. Поэтому при анализе явлений на границах раздела твердое—жидкость рассматривают отдельно смачивание и адсорбцию растворенных веществ (нейтральных молекул — молекулярная адсорбция и ионов — адсорбция электролитов). [c.47]

Силы притяжения между молекулами, которые называют ван-дер-еаальсовыми, обусловливаются тремя видами межмолекулярного взаимодействия 1) ориентационное — проявляется между полярными молекулами, стремяш,имися занять такое положение, при котором их диполи были бы обращены друг к другу разноименными полюсами, а векторы моментов этих диполей были бы ориентированы по одной прямой 2) индукционное — возникает между индуцированными диполями, причиной образования которых является взаимная поляризация атомов двух сближающихся молекул 3) дисперсионное — возникает в результате взаимодействия микродиполей, образующихся за счет мгновенных смещений положительных и отрицательных зарядов в молекулах при движении электронов и колебании ядер. Дисперсионные силы действуют между любыми частицами. Ориентационное и индукционное взаимодействие для частиц многих веществ, например Не, Аг, На, N2, СН4, не осуществляются. Для молекул ЫНз на дисперсионное взаимодействие приходится 50%, на ориентационное — 44,6 и на индукционное —5,4%. Полная энергия ван-дер-ваальсо-вых сил притяжения характеризуется невысокими значениями. Так, для льда она составляет 11 кДж/моль, т. е. 2,4% энергии ковалентной связи Н—О (456 кДж/моль). С ростом относительных молекулярных масс силы межмолекулярного взаимодействия становятся больше, поэтому повышаются значения таких постоянных, как температуры плавления и кипения. [c.123]

Вязкостью называют свойство жидкостей или газов оказывать сопротивление перемещению двух смежных слоев друг относительно друга. Это свойство называют иногда внутренним трением жидкости или газа. Природа этого трения связана с преодолением сил межмолекулярного взаимодействия (ММВ), которые обусловливаются ван-дер-ваальсовыми силами (ориентационным взаимодействием полярных молекул и индукционным взаимодействием полярных и неполярных молекул), а также дисперсионными и радикально-молекулярными взаимодействиями. [c.122]

В ЖХ имеются исключительно большие возможности управления селективностью разделения. В ГХ с практически неадсорбирующимся газом-носителем вещества разделяются за счет различий только неспецифических (в основном дисперсионных) межмолекулярных взаимодействий или суммы специфических и неспецифических меж-молекудярных взаимодействий сорбат - сорбент. В ЖХ за счет влияния подвижной фазы удерживание веществ и селективность разделения может определяться значительно большим разнообразием межмолекулярных взаимодействий. Здесь можно реализовать случай, когда удерживание определяется преимущественно специфическим взаимодействием с сорбентом при применении неполярного или слабополярного элюента (так называемый нормальнофазовый вариант ЖХ) или преимущественно неспецифическим взаимодействием с сорбентом при применении полярного элюента (так называемый обращенно-фазовый вариант ЖХ), а также их различными комбинациями. В молекулярной адсорбционной ЖХ удерживание веществ и [c.301]

Взаимодействие молекулы с твердым телом при молекулярной (физической) адсорбции представляет частный случай проявления межмолекулярных (ван-дер-ваальсовых) сил. В случае физической адсорбции основными силами взаимодействия молекулы с твердым телом являются те же дисперсионные, индукционные и ориентационные силы притяжения и силы отталкивания, что и при взаимодействии молекул в газе, жидкости и молекулярных кристаллах. Поэтому основные принципы, разработанные для определения потенциальной функции межмолекулярного взаимодействия, применимы и при определении Ф. [c.241]

Наиболее важная, но и наиболее трудная задача в молекулярной теории адсорбции — определение потенциальной функции Ф взаимодействия молекул с поверхностью твердого тола. При однозначном определении этой функции Ф из опытных адсорбционных данных и при строгих ее квантовомеханических расчетах встречаются серьезные трудности. Вместе с тем приближенные, основанные на достижениях полуэмппрической теории межмолекулярных взаимодействий, расчеты потенциальных функций Ф для взаимодействия молекул разного строения с однородной поверхностью многих твердых тел, использующие физико-химические свойства адсорбата и адсорбента, приводят к значениям термодинамических характеристик адсорбции, находящимся в удовлетворительном согласии с опытом. Особенно хорошие результаты получены при взаимодействии различных молекул с поверхностью неполярных твердых тел — неспецифическнх адсорбентов, когда основными силами притяжения являются дисперсионные. В случае сложных молекул, состоящих из нескольких сортов силовых центров, например молекул углеводородов, для повышения точности приближенных расчетов Ф в настоящем этапе, по-видимому, целесообразно производить уточнение параметров потенциальных функций ф взаимодействия силовых центров молекулы с поверхностью, используя опытные адсорбционные данные для небольшого числа молекул, состоящих из тех же силовых центров. Эти уточненные потенциальные функции ф далее могут быть использованы для предсказания энергий и термодинамических характеристик адсорбции других молекул, состоящих из этих же силовых центров на том же адсорбенте. [c.20]

В химии основное внимание уделяется взаимодействиям между атомами, ионами и молекулами, приводящим к образованию (или разрыву) химических связей. Вместе с тем уже более ста лет изучаются слабые и очень слабые взаимодействия систем с замкнутой оболочкой, между которыми в обычных лабораторных условиях не осуществляются реакции в химическом смысле этого слова. Существование жидкого (а в случае молекулярных кристаллов) и твердого состояния обусловлено наличием сил притяжения между молекулами. Равновесное расстояние между молекулами, образующими ассоциаты в жидкой и твердой фазах, определяется компенсацией сил притяжения и отталкивания. Экспериментально установлено, что силы отталкивания очень быстро ослабевают с увеличением межмолекулярного расстояния (приблизительно обратно пропорционально его двенадцатой степени), тогда как возрастание сил притяжения при уменьшении межмолекулярного расстояния происходит не так быстро (грубо говоря, обратно пропорционально шестой степени расстояния). Это обстоятельство имеет важное значение в то время как силы отталкивания на расстояниях порядка длины химической связи оказываются почти неощутимыми, силы притяжения не могут считаться пренебрежимо малыми вплоть до расстояний 0,4 нм, и поэтому о них говорят как о дально-действующих силах. Среди таких сил важная роль принадлежит дисперсионным силам в разд. 17.2 рассматривается их квантовомеханическое обоснование в рамках простой модели. В данной главе будут выведены выражения, основанные на теории возмущений и пригодные для описания межмолекулярного взаимодействия. Но прежде чем перейти к их выводу, скажем несколько слов о происхождении кулоновских, индукционных и дисперсионных сил. Для кулоновского взаимодействия обе влияющие друг на друга системы могут формально рассматриваться как состоящие из ряда мультиполей. Во втором случае происходит взаимодействие между постоянным и индуцированным мультиполями двух систем. В третьем случае мы имеем дело с взаимодействием между системами, не имеющими постоянных диполей однако и в этих системах в результате флук- [c.482]