Вариант 2. Межмолекулярные взаимодействия. Виды взаимодействий и механизм их образования

  • ID: 25365 
  • 5 страниц

Фрагмент работы:

Межмолекулярные взаимодействия. Виды взаимодействий и механизм их образования, отличие от обычной химической связи. Роль в природе.

Межмолекулярные взаимодействия характерны для веществ в конденсированном состоянии (твердое и жидкое). При испарении жидкое вещество переходит в газообразное. В этом состоянии частицы находятся на расстояниях, значительно превышающих их размеры, поэтому силы взаимодействия между ними очень малы и частицы могут свободно перемещаться.

Межмолекулярное взаимодействие отличается от химического тем, что оно проявляется на значительно больших расстояниях и характеризуется отсутствием насыщаемости и специфичности, небольшими энергиями.

Силы межмолекулярного взаимодействия имеют электрическую природу. Они характеризуют электростатическое притяжение или отталкивание, возникающее между полярными молекулами и неполярными, в которых возникают диполи под действием внешних факторов. Такие силы называют силами Ван-дер-Ваальса.

На сравнительно больших расстояниях между молекулами, когда их электронные оболочки не перекрываются, проявляется только действие сил притяжения. Если молекулы полярны, то возникает электростатическое взаимодействие друг с другом, называемое . Оно тем значительнее, чем больше дипольный момент молекул. Повышение температуры ослабляет это взаимодействие, так как тепловое движение нарушает взаимную ориентацию молекул. Притяжение полярных молекул быстро уменьшается с расстоянием между ними. Теория (В. Кеезом) дает следующее соотношение для энергии ориентационного взаимодействия между двумя одинаковыми полярными молекулами:

[image]

где – дипольный момент молекулы; – число Авогадро; – универсальная газовая постоянная; – абсолютная температура; – расстояние между двумя взаимодействующими молекулами.

Это соотношение выполняется вполне точно только для условий высоких температур и небольших давлений, когда расстояние между диполями значительно больше длины диполя.

Неполярные молекулы, попав в поле соседних полярных частиц (молекул, ионов), поляризуются, в них возникает индуцированный дипольный момент. Взаимодействие индуцированных диполей тем значительней, чем легче деформируется молекула. Энергия взаимодействия таких молекул возрастает с увеличением дипольного момента и быстро уменьшается с ростом расстояния между ними, но от температуры не зависит, так как наведение диполей происходит при любом пространственном расположении молекул. Теория (Дебай) дает для энергии взаимодействия между двумя одинаковыми полярными молекулами следующее соотношение: