Точно так же заряженная частица (например, ион), находящаяся вблизи незаряженной неполярной молекулы, будет искажать электронное облако этой молекулы. Поляризация нейтральной молекулы зависит от ее поляризуемости а и напряженности поляризующего поля иона с зарядом ze. Энергию такого взаимодействия можно описать уравнением
Оба эти взаимодействия играют важную роль только в растворах биполярных или ионных веществ в неполярных растворителях.
2.2.4. Взаимодействия типа мгновенный диполь-индуцированный диполь*
Даже если атом или молекула не обладает постоянным дипольным моментом, то в результате непрерывного движения электронов !В любое время в данной молекуле или в данном атоме возникает небольшой дипольный момент μ, который может вызывать изменяющуюся во времени поляризацию соседних атомов или молекул. Это приводит к синхронизации движения электронов таким образом, что взаимодействующие молекулы (или атомы) притягиваются друг к другу. Энергию этого так называемого дисперсионного взаимодействия можно описать уравнением
Здесь αϊ и аг—поляризуемости, a 1\ и /2 — потенциалы ионизации двух различных взаимодействующих частиц [33]. Если речь идет о взаимодействии между двумя одинаковыми молекулами, то уравнение (2.6а) упрощается:
Дисперсионные силы проявляются только на очень малых расстояниях и изменяются пропорционально 1 /г6!
Дисперсионные силы универсальны и характерны для любых атомов и молекул; действительно, только этими силами обусловливается ассоциация молекул, не обладающих ни свободным зарядом, ни электрическим дипольным моментом. В силу высокой поляризуемости π-электронов особенно сильные дисперсионные взаимодействия возникают между молекулами, содержащими сопряженные π-электронные системы (например, между ароматическими углеводородами). Впрочем, ассоциация других легко поляризуемых биполярных молекул также в большой степени обусловлена дисперсионными взаимодействиями. Например, расчетная величина энергии когезии жидкого бута нона-2 при 40°С складывается из ориентационной (8%), индукционной (14%) ив основном дисперсионной энергии (78%) [35]. Потенциальная энергия взаимодействия двух молекул с
α = 3· 10-30 м3, / = 20· ΙΟ"19 Дж и г=3-10"10 м равна —11,3 кДж •моль-1 (—2,7 ккал·моль-1) [35а].
Указанные величины а, / и г (среднего межмолекулярного расстояния) соответствуют жидкому НС1. Интересно сравнить величины дисперсионных сил и сил диполь-дипольного взаимодействия. Энергия взаимодействия двух диполей с дипольными моментами 3,3· Ю-30 Кл-м (1,0Д) и расстоянием между центрами диполей г = 3-10~ш м, ориентированных так, как показано на рис. 2.3, а, составляет всего лишь —5,3 кДж-моль-1 (—1,1 ккал-моль-1) [35а]. Следовательно, как в НС1, так и в большинстве других соединений, дисперсионные взаимодействия намного сильнее диполь-дипольных взаимодействий. Однако на больших расстояниях энергия дисперсионного взаимодействия резко снижается.
|
|
|
АКЦИИ, ПРЕДЛОЖЕНИЯ |
|
Доставка бесплатно! |
Компания «Плазма» предлагает всем новым клиентам бесплатную доставку первого заказа! |
|
| |
НОВОСТИ |
|
15-06-09 |
ООО "ПЛАЗМА" рада сообщить, что с 15 июня 2009 года, появляется новый отдел, теперь мы готовы предоставлять промышленных альпинистов, для работ любой сложности (окраска, мойка, ремонт, реставрация). Все альпинисты имеют соответствующие лицензии. Цены дешевле средних. Звоните, будем рады помочь. |
|
01-06-09 |
ООО "ПЛАЗМА" успешно завершила поставку лакокрасочных материалов для ОАО "РЖД".
Ждем подписания следующего контракта. |
архив новостей...
|
|