ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
— 40 —
Äâèæåíèå ìîëåêóë è ìåæìîëåêóëÿðíîå âçàèìîäåéñòâèå
Ñëåäóåò ðàçëè÷àòü äâèæåíèå ìîëåêóëû â öåëîì — ïîñòóïà-
òåëüíîå è âðàùàòåëüíîå — è äâèæåíèå âíóòðè ìîëåêóëû îòäåëü-
íûõ åå ñîñòàâíûõ ÷àñòåé — ÿäåð, ýëåêòðîíîâ, àòîìîâ è ðàäèêà-
ëîâ.
Ïîëíàÿ ýíåðãèÿ ìîëåêóëû ðàâíà ñóììå ýíåðãèè ýëåêò-
ðîííîãî U
(ý)
, êîëåáàòåëüíîãî U
(k)
è âðàùàòåëüíîãî U
â
äâèæå-
íèé, òî åñòü:
U
ì
= U
ý
+ U
ê
+ U
â
,
U
ý
> U
ê
> U
â
.
Èçó÷åíèå ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ýíåð-
ãèþ ýëåêòðîíîâ â ìîëåêóëå, ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîííîé ïëîòíî-
ñòè, ýíåðãèþ õèìè÷åñêîé ñâÿçè è ïðèðîäó åå, íàëè÷èå îïðåäå-
ëåííûõ ãðóïï â ìîëåêóëå, ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó ìîëå-
êóë, ðàçìåðû ñâÿçåé è ìîëåêóë è óãëû ìåæäó ñâÿçÿìè.
Èçâåñòíû ñëåäóþùèå àãðåãàòíûå ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâ: ãàçî-
îáðàçíîå, æèäêîå è òâåðäîå.
Ëþáîå âåùåñòâî ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ìîæåò áûòü
ïîëó÷åíî âî âñåõ òðåõ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèÿõ. Êàæäîå èç ýòèõ
ñîñòîÿíèé îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì ìåæäó ñèëàìè îòòàëêèâà-
íèÿ è ïðèòÿæåíèÿ ìîëåêóë. Ñèëû ïðèòÿæåíèÿ íàçûâàþòñÿ âàí-
äåð-âààëüñîâûìè (Âàí-äåð-Âààëüñ — ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé).
 ãàçàõ ýíåðãèÿ ìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ íåâåëèêà
— â 10—100 ðàç ìåíüøå ýíåðãèè âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ìîëå-
êóëàìè.
 æèäêîì ñîñòîÿíèè ðàññòîÿíèå ìåíüøå ìåæäó ìîëåêóëà-
ìè, à ïîýòîìó âàí-äåð-âààëüñîâû ñèëû ïðîÿâëÿþòñÿ â áîëüøåé
ñòåïåíè.
Ìîëåêóëû æèäêîñòè «ñêîëüçÿò» îäíà îêîëî äðóãîé è òîëü-
êî òå èç íèõ, êîòîðûå îêàæóòñÿ ó ïîâåðõíîñòè, ìîãóò ïðåîäî-
ëåòü ñèëû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ è ïåðåéòè â ïàðî-
îáðàçíóþ ôîðìó.
 òâåðäûõ òåëàõ ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå ìîëåêóë îòñóò-
ñòâóåò, ÷àñòèöû ìîãóò ñîâåðøàòü ëèøü êîëåáàòåëüíîå äâèæåíèå.
Ñèëû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â äàííîì àãðåãàòíîì
ñîñòîÿíèè èìåþò íàèáîëüøåå çíà÷åíèå. Âàí-äåð-âààëüñîâû ñèëû
îáóñëàâëèâàþòñÿ ýëåêòðè÷åñêèìè ïîëÿìè ìîëåêóë èëè àòîìîâ.
Äâèæåíèå ìîëåêóë è ìåæìîëåêóëÿðíîå âçàèìîäåéñòâèå Ñëåäóåò ðàçëè÷àòü äâèæåíèå ìîëåêóëû â öåëîì — ïîñòóïà- òåëüíîå è âðàùàòåëüíîå — è äâèæåíèå âíóòðè ìîëåêóëû îòäåëü- íûõ åå ñîñòàâíûõ ÷àñòåé — ÿäåð, ýëåêòðîíîâ, àòîìîâ è ðàäèêà- ëîâ. Ïîëíàÿ ýíåðãèÿ ìîëåêóëû ðàâíà ñóììå ýíåðãèè ýëåêò- ðîííîãî U(ý), êîëåáàòåëüíîãî U(k) è âðàùàòåëüíîãî Uâ äâèæå- íèé, òî åñòü: Uì = Uý + Uê + Uâ, Uý > Uê > Uâ. Èçó÷åíèå ìîëåêóëÿðíûõ ñïåêòðîâ ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ýíåð- ãèþ ýëåêòðîíîâ â ìîëåêóëå, ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîííîé ïëîòíî- ñòè, ýíåðãèþ õèìè÷åñêîé ñâÿçè è ïðèðîäó åå, íàëè÷èå îïðåäå- ëåííûõ ãðóïï â ìîëåêóëå, ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó ìîëå- êóë, ðàçìåðû ñâÿçåé è ìîëåêóë è óãëû ìåæäó ñâÿçÿìè. Èçâåñòíû ñëåäóþùèå àãðåãàòíûå ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâ: ãàçî- îáðàçíîå, æèäêîå è òâåðäîå. Ëþáîå âåùåñòâî ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ìîæåò áûòü ïîëó÷åíî âî âñåõ òðåõ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèÿõ. Êàæäîå èç ýòèõ ñîñòîÿíèé îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì ìåæäó ñèëàìè îòòàëêèâà- íèÿ è ïðèòÿæåíèÿ ìîëåêóë. Ñèëû ïðèòÿæåíèÿ íàçûâàþòñÿ âàí- äåð-âààëüñîâûìè (Âàí-äåð-Âààëüñ — ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé).  ãàçàõ ýíåðãèÿ ìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ íåâåëèêà — â 10—100 ðàç ìåíüøå ýíåðãèè âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ìîëå- êóëàìè.  æèäêîì ñîñòîÿíèè ðàññòîÿíèå ìåíüøå ìåæäó ìîëåêóëà- ìè, à ïîýòîìó âàí-äåð-âààëüñîâû ñèëû ïðîÿâëÿþòñÿ â áîëüøåé ñòåïåíè. Ìîëåêóëû æèäêîñòè «ñêîëüçÿò» îäíà îêîëî äðóãîé è òîëü- êî òå èç íèõ, êîòîðûå îêàæóòñÿ ó ïîâåðõíîñòè, ìîãóò ïðåîäî- ëåòü ñèëû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ è ïåðåéòè â ïàðî- îáðàçíóþ ôîðìó.  òâåðäûõ òåëàõ ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå ìîëåêóë îòñóò- ñòâóåò, ÷àñòèöû ìîãóò ñîâåðøàòü ëèøü êîëåáàòåëüíîå äâèæåíèå. Ñèëû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â äàííîì àãðåãàòíîì ñîñòîÿíèè èìåþò íàèáîëüøåå çíà÷åíèå. Âàí-äåð-âààëüñîâû ñèëû îáóñëàâëèâàþòñÿ ýëåêòðè÷åñêèìè ïîëÿìè ìîëåêóë èëè àòîìîâ. — 40 —
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »