Физические свойства газов и жидкостей. Богословский С.В. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

24
Ориентационные силы действуют между полярными молекулами, т.
е. молекулами, обладающими дипольными и квадрупольными электри-
ческими моментами.
Диполем (от греческого di – дважды, двойной, и polos – полюс) назы-
вается совокупность двух равных по абсолютной величине разноимен-
ных точечных зарядов (+ q, – q), равных по абсолютной величине, но
противоположных по знаку и находящихся на некотором расстоянии
друг от друга. Характеристикой диполя является его электрический мо-
мент р
e
= q
. Вектор
считается направленным от отрицательного к
положительному заряду. Модуль |
| =
называется плечом диполя. Век-
тор р
е
направлен в ту же сторону, что и вектор
.
Квадруполь (от латинского quadrum – четырехугольник, квадрат и
греческого polos – полюс) – система четырех равных по величине заря-
дов, помещенных в вершины параллелограмма так, что каждая сторона
соединяет разноименные заряды. Это электрически нейтральная систе-
ма заряженных частиц, которую можно рассматривать как совокупность
двух диполей с равными по величине, но противоположными по знаку
дипольными моментами, расположенных на некотором расстоянии а друг
от друга. Основная характеристика квадруполя – его квадрупольный
момент Q = 2е
а, где е – абсолютная величина электрического заряда;
а – расстояние между центрами диполей;
– размер диполей.
Сила притяжения между двумя полярными молекулами максималь-
на в том случае, когда их дипольные моменты располагаются по одной
линии и зависят от их взаимной ориентации (поэтому силы межмолеку-
лярного взаимодействия в этом случае и называются ориентационны-
ми).
Потенциальная энергия ориентации межмолекулярного взаимодей-
ствия
6
ор 1 2
()~
U
rppr
−
, где р
1
и р
2
– дипольные моменты взаимодей-
ствующих молекул. Хаотическое тепловое движение непрерывно меня-
ет ориентацию полярных молекул, но среднее по всем ориентациям зна-
чение силы имеет конечную, не равную нулю, величину
4
7
ор
7
1
e
p
Fr
kT
r
−
−∼∼
,
где r – расстояние между молекулами; k – постоянная Больцмана; Т –
абсолютная температура.

Страницы