Дипольный момент - молекула - вода
Cтраница 1
 |
Распределение электронов в молекуле воды. [1] |
Дипольный момент молекулы воды возникает по двум причинам: во-первых, каждая из связей О - Н полярна и на том конце, где находится ядро водорода, имеется избыток положительного заряда, а на кислородном конце избыток отрицательного, а во-вторых, пары электронов, неиспользованные для связей, создают дополнительную плотность отрицательного заряда на атоме кислорода. [2]
Дипольный момент молекулы воды равен 1.86 D, а молекулы углекислого газа нулю. [3]
 |
Распределение проекции вектора поляризации вдоль одномерной цепочки молекул воды ( а и вдоль цилиндрической поры, заполненной водой ( б. [4] |
На рис. 7.6 6 показано распределение значений дипольного момента молекул воды в цилиндрических порах. Дипольные моменты ориентируются преимущественно параллельно оси цилиндра, так как в отличие от плоских пленок эта ось является дополнительным выделенным направлением. Этот эффект приводит к электростатическому отталкиванию между образовавшимися каплями, что усиливает тенденцию к пространственному разделению системы. [5]
Оба типа взаимодействия существенным образом зависят от дипольного момента гидратной молекулы воды, который отличается от дипольного момента свободной молекулы воды. [6]
 |
Распределение проекции вектора поляризации вдоль одномерной цепочки молекул воды ( а и вдоль цилиндрической поры, заполненной водой ( б. [7] |
На рис. 7.6, б показано распределение значений дипольного момента молекул воды в цилиндрических порах. Дипольные моменты ориентируются преимущественно параллельно оси цилиндра, так как в отличие от плоских пленок эта ось является дополнительным выделенным направлением. Этот эффект приводит к электростатическому отталкиванию между образовавшимися каплями, что усиливает тенденцию к пространственному разделению системы. [8]
Следовательно, уравнения (1.15) нельзя использовать для расчета дипольного момента молекул воды, спиртов, карбоновых кислот и других веществ, способных участвовать в образовании водородной связи. [9]
Так как сдвиг полосы тесно связан с увеличением дипольного момента ОН-групп молекул воды в поле катиона, то это означает, что он непосредственно связан с взаимодействием катиона и воды типа взаимодействия ион - индуцированный диполь, или, точнее, с взаимодействием катиона и индуцированным им диполем. Ион-дипольное взаимодействие не может существенно изменять положение полосы, так как оно не меняет структуры молекул воды. [10]
Пониманию природы взаимодействия между молекулами диоксана и воды способствует тот факт, что дипольный момент молекул воды, растворенных в диоксане, больше дипольного момента свободных молекул воды. Связь между молекулами воды и диоксана подтверждена и измерениями вязкости [92], на основании чего было сделано заключение, что в растворах с мольной долей диоксана 0 2 на одну молекулу диоксана приходится четыре молекулы воды. Образование подобного рода комплексов приводит к упрочнению структуры жидкости и, следовательно, к увеличению вязкости. При высоких концентрациях диоксана содержание воды уже недостаточно для образования таких ассоциатов, а потому вязкость растворов уменьшается. [11]
Согласно [31], количество сорбированного лигносульфоната из водных сред намного больше, чем из раствора диметилсульфоксида, в связи с тем, что высокое значение дипольного момента молекул воды приводит к их ориентации относительно поверхности гексагональной фазы. [12]
Этот путь учета энергии пригоден и к рассмотрению взаимодействия между любыми молекулами и ионами; при гидратации ионов молекулами воды взаимодействие будет определяться зарядом иона и дипольным моментом молекулы воды, так как выведенное уравнение применимо для любого случая взаимодействия между ионом и дипольными молекулами. [13]
Здесь U - потенциальная энергия внутренней координационной сферы иона; п - число молекул воды в координационной сфере иона; ze - заряд на ионе; i - дипольный момент молекулы воды; d - расстояние между ионом и атомом кислорода; и т - некоторые постоянные. Это уравнение не учитывает влияния поля лигандов. [14]
Во-вторых, как было впервые показано Берналом и Фаулером [16], между молекулами в кристалле льда получается приблизительно правильная величина энергии связи, если в каждой молекуле Н2О отрицательный заряд локализовать на ядре О и два компенсирующих положительных заряда - на ядрах Н; эти заряды должны иметь такую величину, чтобы получался правильный дипольный момент молекулы воды. Тогда полное электростатическое взаимодействие между зарядами на одной молекуле и зарядами на всех остальных молекулах непосредственно дает энергию двух водородных связей, относящихся к данной молекуле. Правда, необходимы [388, 226, 338] некоторые уточнения; следует учесть дополнительный дипольный момент, наведенный в каждой молекуле воды полем соседних молекул, дисперсионные силы, смещение отрицательного заряда на атоме кислорода в сторону атомов водорода. Более серьезная трудность возникает в связи с фактом, рассмотренным в разделе 8.10, именно в связи с тем, что дипольный момент молекулы воды в основном обусловлен четырьмя несвязывающими электронами. Если эти электроны занимают приблизительно тетраэдрические орбитали, то в каждой молекуле воды будут скорее два отрицательных и один положительный заряд, чем наоборот. [15]
Страницы: 1 2 3 4