Межмолекулярные взаимодействия или силы Ван-дер-ваальса

Взаимодействия между разными молекулами приводят к образованиюфаз, которые в зависимости от агрегатного состояния, состава и структуры в-ва обладают индивидуальными св-ми. Для объяснения свойств реальных газов ван-дер-ваальса впервые в 1883 году (на тестировании есть это.) и …... поэтому межмолекулярные силы обычно называют силами Ван-дер-ваальса. Природа этих сил определяется электростатическим взаимодействием диполей (полярных молекул, там все время +-) межмолекулярное взаимодействие отличается небольшой энергией (до 15-20 кДж\моль) проявляется на больших расстояниях. Их можно наблюдать при сжижении газов, крсталлизации, физической абсордции. Энергия притяжения Uвызываема силами ван-дер-ваальса может в общем случае представлена в виде суммы нескольких эффектов. U=Uориентационное+Uиндукционное + U дисперсное. UориентПроявляется в случае полярных молекул и называется диполь-дипольное взаимодействие. Чем больше момент диполя тем значительнее электростатической взаимодействие полярных молекул и сильнее связь между ними. В целом молекулы нейтральны. Но при их взаимодействии изза поляризации происходит ассоциация (соединение, объединение) электрической природы, образуется ассоциированная молекула.

Рисунок

Это притяжение уменьшается с увеличением расстояния и с повышением температуры. Пример: для СО – 0,01 кДж\моль. НCl- 3,3; NH3 – 13,3; H2O-36,3.

Индукционное воздействие – когда неполярная молекула под действием полярной деформирует свое электронной облако, возникает временный электрический момент диполя а затем обе молекулы реагируют как 2 диполя. Энергия взаимодействия возрастает с увеличением взаимодействия диполя зависит от напряженности электрического поля, не зависит от температуры, уменьшается с расстоянием. CO-0; РСд-1,00; NH3-1,55;H2O – 1,95

Дисперсионная … эффект Лондона. 1930 год. У энертных благородных газов, например аргон, Uори = 0, Uинду=0 Uдисп=8,5 кДж\моль. Это взаимодействие универсально. Оно обусловленно приятжением молекул засчет возникновения в них наведенных мгновенных микродиполей. Изза колебания ядер(+) и постоянным движением электронов(-). При сближении молекул между ними происходит взаимодействие между противоположно заряженными полюсами за счет индуцированного наведенного мгновенного диполя. Оно универсально то есть действует между молекулами любого в-ва, но является единственным между молекулами неполярных веществ (энертные газы(аргон,водород, метан…)) на дисперсионном взаимодействии основан процесс сжижения благородных двухатомных элементарных газов, поэтому Н2 О2 и т.п. можно сжимать. Оно легко нарушается тепловым движением частиц, поэтому неполярные в-ва (N2 H2 и т.п.) имеют низкие температуры сжижения и кристаллизации.

Пример: определить энергию притяжения полярных молекул HCl если дисперсия HCl=16,8 и неполярной молекулы метана Uдисп=0,0176.

U= 21,1 у HCl. 14,6 у метана.

Дата добавления: 2014-01-05