Cтраница 3
В применении к атому или молекуле газа понятие окружение не имеет практического значения; в газе существует случайное расположение частиц, и они приходят в соприкосновение только при - столкновениях. В жидкости окружение атома или молекулы постоянно меняется как в отношении числа, так и в отношении ориентации соседних частиц; однако это происходит лишь в определенных пределах, и потому можно говорить о среднем окружении. При рассмотрении окружения атомов в жидкости следует различать атомные и молекулярные жидкости. Первые состоят из отдельных атомов, ни один из которых не присоединен постоянно к другому; в последних структурными единицами являются молекулы, группы атомов, связанные внутри группы гораздо более прочно, чем с атомами другой молекулы. В атомной жидкости данный атом обычно имеет большое число ближайших соседей ( в идеальном случае, двенадцать у совершенно плотно упакованной жидкости) на приблизительно одинаковом расстоянии. В молекулярной жидкости окружение атома является функцией 1) внутренней структуры молекулы, остающейся практически постоянной и 2) способа упаковки молекул. Этот момент нетрудно иллюстрировать при помощи двухмерной модели. На рис. 31 ( а) показана группа плотно упакованных атомов, каждый из которых имеет шесть ближайших соседей. На рис. 31 ( б) представлена группа плотно упакованных молекул, каждая из которых состоит из трех атомов. Упаковка молекул в ( б) совершенно такая же, как и упаковка атомов в ( а), но только в ( б) ближайшими соседями атома являются два других атома из его собственной молекулы. Следующие ближайшие соседи удалены значительно больше; они состоят из четырех или пяти атомов смежных молекул. Способ упаковки молекул определяется двумя факторам. Этими факторами являются: 1) форма молекулы и 2) присутствие полярных групп в молекуле. В пункт ( 2) мы включаем заметное взаимодействие любого характера между атомами различных молекул. Увеличение тепловой энергии молекул естественно способствует уменьшению значения этих факторов, однако при температурах, не сильно превышающих точку плавления, можно ожидать, что они будут играть почти такую же роль в определении структуры жидкости, как в определении структуры твердого тела при низких температурах. Поскольку упаковка молекул в твердых телах будет рассмотрена в следующем разделе, сейчас нецелесообразно вести дальнейшее обсуждение этого вопроса. [31]