Химическая связь в курсе неорганической химии (Межмолекулярное взаимодействие). Афиногенов Ю.П - 28 стр.

UptoLike

28
ìîìåíò âîêðóã ÿäðà. Òî åñòü, â ïðîöåññå äâè-
æåíèÿ ýëåêòðîíîâ â àòîìå âîçíèêàþò ìãíî-
âåííûå äèïîëè. Ïðè ñáëèæåíèè àòîìîâ
ìãíîâåííûå äèïîëè îðèåíòèðóþòñÿ äðóã
îòíîñèòåëüíî äðóãà, ñèíõðîííî âîçíèêàÿ è
èñ÷åçàÿ âî âñåé ñèñòåìå. Òàêèì îáðàçîì, âîç-
íèêíîâåíèå ìãíîâåííûõ äèïîëåé ïðè ñáëè-
æåíèè àòîìîâ èëè íåïîëÿðíûõ ìîëåêóë ïå-
ðåñòàåò áûòü íåçàâèñèìûì, ÷òî è âûçûâàåò
èõ âçàèìíîå ïðèòÿæåíèå. Íàïðàâëåíèå äè-
ïîëåé ìåíÿåòñÿ ïðèìåðíî ñ ÷àñòîòîé
ν
=10
15
öèêëîâ â ñåêóíäó, âñëåäñòâèå
÷åãî àòîì, ìîëåêóëà íå îáëàäàþò äèïîëüíûì ìîìåíòîì ïîñòîÿííîãî íà-
ïðàâëåíèÿ. Íî â ñðåäíåì ïî âðåìåíè èõ äèïîëüíûå ìîìåíòû ðàâíû íóëþ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü óíèâåðñàëüíîñòü, âñåîáùíîñòü äèñïåðñèîííûõ ñèë:
îíè ïðîÿâëÿþòñÿ ïðè âçàèìîäåéñòâèè íå òîëüêî àòîìîâ áëàãîðîäíûõ ãà-
çîâ è íåïîëÿðíûõ ìîëåêóë, íî ïðè âîçíèêíîâåíèè ñâÿçè ìåæäó ïîëÿðíû-
ìè ìîëåêóëàìè. Ïðè÷èíà âî âñåõ ÷àñòèöàõ åñòü äâèæóùèåñÿ ýëåêòðîíû.
È âñå æå, äëÿ íåïîëÿðíûõ ÷àñòèö äèñïåðñèîííûå ñèëû ïðàêòè÷åñêè ãëàâ-
íûé è åäèíñòâåííûé èñòî÷íèê îáðàçóþùåéñÿ ìåæäó íèìè âàíäåðâààëü-
ñîâîé ñâÿçè. Ïðè ýòîì ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äèñïåðñèîííûå ñèëû ÿâëÿ-
þòñÿ ñàìûìè ñëàáûìè èç âñåõ ñèë ìåæìîëåêóëÿðíîãî ïðèòÿæåíèÿ.
Èç ïîñëåäíåãî óðàâíåíèÿ âèäíî, ÷òî äèñïåðñèîííûå ñèëû òåì çíà÷è-
òåëüíåå, ÷åì âûøå ïîëÿðèçóåìîñòü àòîìîâ è ìîëåêóë. Íàïðèìåð, ïðè ïå-
ðåõîäå îò ãåëèÿ ê ðàäîíó ñ ðîñòîì àòîìíîãî ðàäèóñà ïðî÷íîñòü ñâÿçè âîç-
ðàñòàåò. Ýòî âèäíî èç ñîïîñòàâëåíèÿ êðèâûõ, îòðàæàþùèõ èçìåíåíèå
ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ïðè âàíäåðâààëüñîâîì ïðèòÿæåíèå äâóõ àòîìîâ
ãåëèÿ è äâóõ àòîìîâ àðãîíà (ðèñ.26). Ýíåðãèÿ ñâÿçè Íå-Íå ñîñòàâëÿåò
76,1 Äæ/ìîëü, à ñâÿçè Ar-Ar çíà÷èòåëüíî áîëüøå 1046 Äæ/ìîëü, ÷òî ñâÿ-
çàíî ñ áîëåå ëåãêîé ïîëÿðèçàöèåé ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè áîëåå ìàññèâ-
íûõ àòîìîâ àðãîíà è âîçíèêíîâåíèåì áîëüøèõ ïî âåëè÷èíå ìãíîâåííûõ
è èíäóöèðîâàííûõ äèïîëåé.
Âñå òðè ýôôåêòà
îð.
, Å
èíä.
è Å
äèñï.
), èç êîòîðûõ ñêëàäûâàåòñÿ ýíåðãèÿ
âàíäåðâààëüñîâîãî ïðèòÿæåíèÿ ìåæäó àòîìàìè è ìîëåêóëàìè, ïðîÿâëÿ-
þòñÿ îäíîâðåìåííî, íî â ðàçíîé ñòåïåíè â çàâèñèìîñòè îò ïðèðîäû âçàè-
ìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö. Ýòî âèäíî èç òàáëèöû 2, â êîòîðîé ïðèâîäèòñÿ
âêëàä %) ðàçëè÷íûõ âèäîâ âàíäåðâààëüñîâà ïðèòÿæåíèÿ â îáùóþ ýíåð-
ãèþ ñâÿçè Å
ïðèò.
îð.
èíä.
äèñï.
=100%.
Ðèñ. 25. Ñõåìà ñèíõðîííîãî
âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ìãíî-
âåííûìè íàâåäåííûìè äèïî-
ëÿìè àòîìîâ ãåëèÿ
                                ��������������������������������������������
                                ����������������������������������������
                                ������� �������� ���� ���������� ������
                                ����������� ������� �������������� ����
                                ����������������������������������������
                                ��������������������������������������������
�������������������������� ���������������������������������������
��������������������������
                                ���������������������������������������
�������������������������
�����������������
                                ����������������������������������������
                                ���������������������������������������
���������������������������������� ν =1015 ����������������������������
������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
   ����������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������
   ����������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������
��������� ���� ������ ��� �������������� �������� ����������� ���������
�����������������������������������������������������������������
������ �� ����� ������� ������� ���������� �������� ������ ������ ����������
�����������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
�������������������������
   �����������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
����������������������������������������

��