Большее притяжение
Cтраница 3
Молекулы, находящиеся во внутренних слоях вещества, испытывают в среднем одинаковое по всем направлениям притяжение со стороны окружающих молекул, молекулы же поверхностного слоя ( рис. 193) подвергаются неодинаковому притяжению со стороны внутренних слоев вещества и со стороны, граничащей с поверхностным слоем среды. Так, на поверхности раздела жидкость - воздух молекулы жидкости, находящиеся в поверхностном слое, испытывают большее притяжение со стороны соседних молекул внутренних слоев жидкости, чем со стороны молекул газа. Поэтому свойства поверхностных слоев вещества всегда несколько отличаются от свойств его внутренних частей. Поверхностные свойства оказывают влияние и на другие свойства вещества. Для веществ, поверхность которых сравнительно невелика, эти влияния проявляются слабо. Но по мере увеличения поверхности, происходящего вследствие повышения степени дисперсности ( степени раздробленности) вещества, или увеличения его пористости влияние поверхностных свойств начинает проявляться все сильнее и становится значительным для веществ, обладающих сильно развитой поверхностью. [31]
Далее, Ван-дер - Ваальс учел, что молекула газа, испытывающая притяжение со стороны других молекул, ударяется о стенку сосуда с меньшей силой, чем если бы такое притяжение отсутствовало. Число столкновений со стенкой за произвольный промежуток времени пропорционально плотности газа, а каждое столкновение смягчается вследствие большего притяжения остающимися в толще газа молекулами, которое также пропорционально их плотности. Таким образом, поправка к измеряемому давлению Р должна быть пропорциональна квадрату плотности газа, т.е. обратно пропорциональна квадрату его объема: Р Р a / V2, где постоянная а определяется притяжением между молекулами. [33]
Если сравнивать удельные веса, принадлежащие аналогичным элементам в одинаковом агрегатном состоянии ( жидком или твердом), то оказывается, что в большинстве случаев элементы, удельно более тяжелые, вытесняются из их соединений элементами, удельно более легкими. Может быть, это зависит от того обстоятельства, что элементы, удельно более тяжелые, так как расстояние между их частичками меньше и потому молекулярное притяжение их больше, представляют большее сопротивление раздвиганию частичек, имеющему место при химических реакциях - и, наоборот, вследствие этого большего притяжения показывают большую склонность выделяться в свободном состоянии. [34]
Молекула /, окруженная со всех сторон другими молекулами той же жидкости, испытывает в среднем одинаковые силы притяжения ( II. Эти силы в среднем взаимно компенсируют друг друга, и их равнодействующая равна нулю ( рис. II. Молекула 2 испытывает меньшее притяжение вверх со стороны молекул пара и большее притяжение вниз со стороны молекул жидкости. В результате на молекулы, расположенные в поверхностном слое, действует направленная вниз равнодействующая R сил, которую принято относить к единице площади поверхностного слоя. [35]
Молекулы твердой поверхности в отличие от жидкости или пара неподвижны. Если на рис. 17.1 область, занятую газом, заменить твердой поверхностью ( например, стеклом), то молекулы жидкости на межфазной поверхности испытывают со стороны молекул твердого тела большее притяжение, чем со стороны внутренних молекул жидкости. Наличие неровностей и различных примесей влияет на поверхностное натяжение жидкости. Поэтому силы притяжения со стороны молекул реального твердого тела могут быть меньше, чем для идеальной гладкой поверхности. [36]
В качестве иллюстрации этого положения может служить Параплекс 5 - В. Его называют малеиново-алкидным полиэфиром и применяют преимущественно для повышения адгезии нитроцел-люлозных лаков при нанесении их по дереву и металлу. Следует отметить, что этот пластификатор имеет высокое кислотное число, которое обусловливает его высокую полярность. Полярные вещества имеют большее притяжение, а следовательно, и ббльшую адгезию к дереву и металлическим поверхностям, чем неполярные. [37]
В качестве иллюстрации этого положения может служить Параплекс 5 - В. Его называют малеиново-алкидным полиэфиром и применяют преимущественно для повышения адгезии нитроцел-люлозных лаков при нанесении их по дереву и металлу. Следует отметить, что этот пластификатор имеет высокое кислотное число, которое обусловливает его высокую полярность. Полярные вещества имеют большее притяжение, а следовательно, и большую адгезию к дереву и металлическим поверхностям, чем неполярные. [38]
При площади приблизительно в 20 5 А2 скачок потенциала на щелочных растворах обычно составляет около 700 mV, но все же с ильно зависит от природы соли при одинаковом рн и даже от концентраций одной и той же соли. Ранние работы Лэнгмюра ( 1917) и Адама ( с, /, К) показали, что присутствие двойных связей в середине алифатической цепи сильно облегчает растяжение пленок по сравнению с пленками насыщенных цепей той же длины и притом дает большие площади в растянутом состоянии. Лэнгмюр приписывает это большему притяжению к воде двойной связи, чем насыщенной. Это должно соответствовать действительности, так как непредельные углеводороды легче растворяются в воее, чем предельные. [39]
Хотя в этом типе соединений группа, присоединяющаяся к кислороду, является единственной кочующей, тем не менее группы, присоединенные к азоту, Аг - О - CAr NR, и к углероду, Аг - О - CR NAr, также влияют на легкость миграции групп. Практически такой же ряд установлен и во втором типе: р-ани-зил фенил; / 7 - и о-хлорфенил 5р - нитрофенил 2 4 6-трихлорфенил. Обе эти серии представляют обратный порядок их электронных притяжений, определенных вышеуказанным методом. Поэтому ясно, что большее притяжение группы R к электронам в каждом случае заставляет кислород освобождать электроны, связанные ею с фенилом, не так легко, вследствие чего понижается скорость перегруппировки имино-эфира. [40]
Поверхностное натяжение рассматривалось еще со времени Лапласа как некоторая сила, приводящая поверхность жидкости к самопроизвольному сокращению, откуда и была выведена ее размерность в динах на сантиметр. Такое определение, однако, не дает правильного представления о действительной природе силы поверхностного натяжения. Из всех существующих взглядов на природу силы поверхностного натяжения наиболее правильный и плодотворный является взгляд, исходящий из молекулярной теории. Согласно этой теории, молекулы жидкости, находящиеся на поверхности, испытывают со стороны внутренних молекул жидкости большее притяжение, чем с внешней стороны поверхности, где молекулы другие и имеют другую массу и концентрацию. Вследствие этого молекулы жидкости стремятся уйти с поверхности вглубь, что и проявляется в стремлении жидкости сократить свою поверхность до минимальных размеров. Если речь идет не о парообразовании, то поверхность жидкости исчезнуть не может и, следовательно, на ней всегда будет существовать свободная энергия, величина которой будет определяться химической природой жидкости и фазы, лежащей за границей раздела. [41]
При введении трудно растворимого вещества, например AgCl, в воду начинается взаимодействие кристаллической решетки с молекулами воды. Ионы решетки, например Ag и С1 -, занимают в ней фиксированные положения, у которых и колеблются тем сильнее, чем выше температура системы. Наличие таких колебаний у ионов, из которых слагается поверхность твердого вещества, приводит к тому, что некоторые из них настолько отходят от положения покоя, что начинают испытывать большее притяжение со стороны окружающих диполей воды, чем от ближайших противоположно заряженных ионов. В результате такие ионы отрываются от поверхности кристалла, гидратируются и переходят в раствор. [42]
По Гильдебрандту, основная причина отклонения поведения реальных растворов от регулярных заключается в притяжении одинаковых или разнородных молекул, обусловленном их полярностью. За счет взаимного притяжения молекул полярного компонента может происходить выталкивание молекул другого - неполярного компонента. Результатом этого являются положительные отклонения от закона Рауля. При большой разнице полярностей компонентов, как, например, в системах, образованных метиловым спиртом и парафиновыми углеводородами, компоненты по изложенной выше причине могут оказаться ограниченно взаимно растворимыми. Большее притяжение разнородных, чем однородных молекул обусловливает отрицательные отклонения от идеального поведения. [43]
По Гильдебранду основная причина отклонения реальных растворов от поведения регулярных растворов - притяжение одинаковых или разнородных молекул друг к другу, обусловленное их полярностью. За счет взаимного притяжения молекул полярного компонента может происходить выталкивание молекул другого - неполярного компонента. Результатом этого является положительное отклонение от закона Рауля. При большой разнице полярностей компонентов может иметь место их ограниченная взаимная растворимость. Большее притяжение между разнородными, чем между однородными молекулами, обусловливает отрицательные отклонения от идеального поведения. [44]
Активные металлы, как, например, натрий и кальций, реагируют с чистой водой. Активные неметаллы, например хлор и сера, также реагируют с водой, но реакции более сложны. Хлор реагирует, давая хлористоводородную и хлорноватистую кислоты. Сера слабо реагирует при нагревании, давая различные продукты. Можно считать, что эти реакции обусловлены присутствием водородных и гидроксильных ионов. Ионы водорода окисляют активные металлы и становятся свободным водородом. Реакция гидроксильных ионов с активными неметаллами не так проста. Это, вероятно, объясняется тем фактом, что атом кислорода обладает большим притяжением к электронам, чем любой другой атом, за исключением фтора. Многие металлы восстанавливают ион водорода, но только один неметалл - фтор - окисляет при обыкновенных условиях ион гидроксила. Хлор и сера неспособны полностью отнять электроны у гидроксильного иона. [45]
Страницы: 1 2 3