Направление - диполе
Cтраница 4
При наложенных импульсах постоянного тока в ориентации частиц существенную роль играет постоянный дипольный момент. Суммарный дипольный момент всегда больше, чем индуцированный. Максимальный эффект ( се) при постоянном поле достигается тогда, когда направление суммарного диполя совпадает с направлением индуцированног о дипольного момента. [46]
Источником органических поверхностно-активных веществ в растворе могут быть или добавки, специально введенные в него для улучшения качеств осадка металла [180], или случайные загрязнения раствора. Выше уже упоминалось, что поверхностно-активные органические соединения могут адсорбироваться на металлах только в определенных областях потенциалов, близких к потенциалам нулевого заряда этих металлов. При этом органические катионы лучше адсорбируются на поверхности, заряженной отрицательно; органические анионы ( например, анионы сульфосоединений) - на поверхности, заряженной положительно; дипольные молекулы адсорбируются лучше либо при слабо положительных зарядах поверхности, либо при слабо отрицательных, в зависимости от направления диполя в адсорбированной молекуле. Например, специфические силы ориентируют молекулы спиртов на поверхности электрода так, что положительный конец диполя оказывается направленным к металлу, а отрицательный - к раствору. [47]
 |
Схема опыта по рассеянию ионов. [48] |
В настоящее время техника эксперимента находится на таком высоком уровне, что можно наблюдать эмиссию электронов одного-единственного атома ( например, измеряя интенсивность отдельного пятна) в зависимости от V и, таким образом, находить работу выхода отдельного атома. Фактически при этом почти на атомном уровне определяется изменение поверхностного потенциала &. Отсюда можно сделать интересные выводы относительно величины и направления диполя, создаваемого адсорбированным атомом. Некоторые сведения о применении автоэмиссионных методов для исследования хемосорбции даны также в гл. [49]
Здесь мы рассмотрим кратко некоторые гетерогенные равновесия между газовой фазой и раствором. Будем считать, что раствор достаточно разбавлен, так что взаимодействием молекул растворенного вещества между собой можно пренебречь. Изменение свободной энергии ДС, сопровождающее перенос одного моля растворенного вещества из разбавленного раствора в газовую фазу, равно - N0c ( &, где с - число молекул растворителя в непосредственном окружении молекулы растворенного вещества, Ф - энергия взаимодействия молекулы растворенного вещества с одной молекулой растворителя, находящейся с ней в непосредственном контакте. Величина Ф зависит от диэлектрической проницаемости D растворителя, равновесного расстояния а между эффективными центрами молекул растворенного вещества и растворителя и угла 6 между направлением диполя и линией, соединяющей центры молекул. [50]
Здесь мы рассмотрим кратко некоторые гетерогенные равновесия между газовой фазой и раствором, Будем считать, что раствор достаточно разбавлен, так что взаимодействием молекул растворенного вещества между собой можно пренебречь. G, сопровождающее перенос одного моля растворенного вещества из разбавленного раствора в газовую фазу, равно - N0cd), где с - число молекул растворителя в непосредственном окружении молекулы растворенного вещества, Ф - энергия взаимодействия молекулы растворенного вещества с одной молекулой растворителя, находящейся с ней в непосредственном контакте. Величина Ф зависит от диэлектрической проницаемости D растворителя, равновесного расстояния а между эффективными центрами молекул растворенного вещества и растворителя и угла 0 между направлением диполя и линией, соединяющей центры молекул. [51]
Он нашел, что величина дипольного момента, измеренная в растворе, зависит от растворителя и отличается от величины в газе. Вообще говоря, это явление есть результат электрического воздействия молекул растворенного вещества на окружающие их молекулы растворителя. Дипольный момент в растворе будет превышать цгаз ( так называемый отрицательный эффект растворителя), если молекула растворенного вещества имеет эллиптическую форму и направление дипольного момента совпадает с длинной осью эллипсоида или близко к ней. Многие вещества удовлетворяют этому требованию. Для некоторых молекул направление диполя совпадает с короткой осью эллипсоида и дипольный момент в растворе оказывается меньшим, чем [ ггаз. [52]
Рассмотрим это на примерах сегнето-элекгрика КН2Р04 ( рис. 15.17, а) и антисегпетоэлектрика NH4H2PO4 ( рис. 15.17, 6), основное структурное различие которых заключается в положении атомов водорода, образующих водородные связи. Структура и того и другого соединения построена из изолированных тетраэдров РО4, соединенных ионами К1 или КН4 - ( эти ионы па рисунках не показаны) и водородными связями между атомами кислорода, принадлежащими соседним тетраэдрам Оба соединения имеют большие элементарные ячейки ромбического типа, фрагменты которых показаны на рис. 15 17, а и б, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси с. В таком ракурсе тетраэдры Р04 видны со стороны ребер и выглядят как квадраты. Атомы кислорода расположены в углах этих квадратов, а диагонали соответствуют ребру тетраэдра, соединяющему два атома кислорода и обращенному вверх. Расположение тетраэдров относительно плоскости рисунка показано на рис. 15.17, а с помощью соответствующих цифр при атомах фосфора; для структуры NH4H2PO4 ( рис. 15.17, б) все изображенные атомы находятся в плоскости рисунка. Вдоль направления с упаковка тетраэдров такова, что верхнее ребро ( например, XX) одного тетраэдра находится примерно на одинаковой высоте с нижними ребрами ( К У) двух соседних тетраэдров. Каждый тетраэдр РО4 образует с соседними тетраэдрами четыре водородные связи, отличающиеся несимметричным положением водорода в них: атомы водорода находятся ближе к одному из связываемых тетраэдров, чем к другому. На каждый тетраэдр приходится по два близко расположенных и по два ба - ее удаленных атома водорода. В высокотемпературных пара-электрических формах КН2РО4 и NH4H2PO4 взаимное расположение дальних и ближних атомов водорода в каждом тетраэдре хаотично и структура разу порядочен а. В низко температурной форме КН РО, обладающей сегпетоэлектричсскнмн свойствами, атомы водорода самопроизвольно упорядочиваются талпм образом, что оба ближних атома становятся связанными с верхним ребром каждого тетраэдра. Лтомы фосфора внутри тетраэдров смещаются при этом вниз подальше от атомов водорода, что приводит к образованию диполей, ориентированных вдоль оси с. Таким образом атомы водорода косвенно ответственны за возникновение спонтанной поляризации. Для того чтобг - перевернуть направление диполя, совсем необязательно поворачивать весь тефаэдр; для достижения такого же эффекта достаточно простого сдвига атомов Н вдоль водородных связей. Два водорода, расположенные близко к верхним кис-лородам тетраэдра ( рис. 15.17, а), смещаются от них по горизонтали и примыкают к нижним атомам кислорода соседних тетраэдров. [53]
Страницы: 1 2 3 4