Силы - кулоновское притяжение
Cтраница 1
Силы кулоновского притяжения рассматриваются как противоположность индуктивного отталкивания, причем обе силы являются быстропеременными. [1]
 |
Постоянная Маделунга для некоторых кристаллических структур. [2] |
Ионы в кристалле находятся в равновесных положениях, поэтому силы кулоновского притяжения между ними должны ком пенсироваться силами отталкивания. Отталкивание возникает из-за перекрывания электронных облаков и является следствием принципа запрета Паули; для его описания было предложено большое число выражений. Борн и Ланде первые предложили формулу. [3]
Если в углах кристаллической решетки ионы расположены так, что силы кулоновского притяжения одного знака больше, чем силы отталкивания, кристаллы называются ионными. Такая связь ( ее еще называют полярной, электровалентной, гетерополярной) обусловлена в основном электростатическим взаимодействием противоположно заряженных ионов. Большинство диэлектриков относится к классу ионных кристаллов; это главным образом неорганические соединения, поэтому для них характерна вполне определенная химическая формула. Любой ионный кристалл по своей структуре представляет собой систему с правильно чередующимся расположением положительных и отрицательных ионов, между которыми действуют силы притяжения и отталкивания. Равновесие этих сил определяет фактически существующие в кристалле межионные расстояния. Силы притяжения между ионами - это кулоновские силы, а силы, не позволяющие кристаллу превратиться в комок из слипшихся ионов, - это силы отталкивания, действующие между электронными оболочками. [4]
Образовавшиеся ионы имеют сферически симметричное электрическое поле, вследствие чего силы кулоновского притяжения, возникающие между ними, имеют одинаковую величину в любом направлении. Это позволяет рассматривать структуру ионного кристалла как систему шариков определенного радиуса, плотно упакованных в некоторую пространственную решетку. Центры этих шаров располагаются на таком расстоянии, чтобы энергия взаимодействия ионов была минимальной - иными словами, чтобы сила притяжения уравновешивалась силами отталкивания. [5]
Образовавшиеся ионы имеют сферически симметричное электрическое поле, вследствие чего силы кулоновского притяжения, возникающие между ними, имеют одинаковую величину в любом направлении. Это позволяет рассматривать структуру ионного кристалла как систему шаров определенного радиуса, плотно упакованных в некоторую пространственную решетку. Центры этих шаров располагаются на таком расстоянии, чтобы энергия взаимодействия ионов была минимальной - иными словами, чтобы сила притяжения уравновешивалась силами отталкивания. [6]
Образовавшиеся ионы имеют сферически симметричное электрическое поле, вследствие чего силы кулоновского притяжения, возникающие между ними, имеют одинаковую величину в любом направлении. Это позволяет рассматривать структуру ионного кристалла как систему шариков определенного радиуса, плотно упакованных в некоторую пространственную решетку. Центры этих шаров располагаются на таком расстоянии, чтобы энергия взаимодействия ионов была минимальной - иными словами, чтобы сила притяжения уравновешивалась силами отталкивания. [7]
Предполагается, что оба обратимых процесса ( II) и ( III) управляются законом действующих масс, как и любая равновесная диссоциация в гомогенной среде; ионы в правой части обоих уравнений кинетически независимы друг от друга и являются свободными в диссоциированном состоянии настолько, насколько это позволяют силы кулоновского притяжения их зарядов в среде с низкой диэлектрической проницаемостью. [8]
Физическая основа иного качества явлений космического масштаба по сравнению с наблюдаемым в лаборатории состоит, возможно, в том, что в космосе основным видом взаимодействия является гравитация, играющая второстепенную роль в случае малых масс. Так, сила гравитационного взаимодействия между протоном и электроном в атоме водорода составляет всего лишь 4 - 10 - от силы кулоновского притяжения, удерживающего электрон в атоме. С другой, стороны, сила тяготения, как считается, может достигать в космических объектах такой величины, что свет не в состоянии ее преодолеть и объект перестает светиться - это явление возникает как следствие гравитационного коллапса. Из всего сказанного важно понять, что второй закон термодинамики не является абсолютным принципом и теряет смысл как для систем, содержащих малое число частиц, так и для систем космического масштаба. [9]
Физическая основа иного качества явлений космического масштаба по сравнению с наблюдаемым в лаборатории состоит, возможно, в том, что в космосе основным видом взаимодействия является гравитация, играющая второстепенную роль в случае малых масс. Так, сил а гравитационного взаимодействия между протоном и электроном в атоме водорода составляет всего лишь 4 - Ю 40 от силы кулоновского притяжения, удерживающего электрон в атоме. С другой стороны, сила тяготения, как считается, может достигать в космических объектах такой величины, что свет не в состоянии ее преодолеть и объект перестает светиться - это явление возникает как следствие гравитационного коллапса. Из всего сказанного важно понять, что второй закон термодинамики не является абсолютным принципом и теряет смысл и для систем, содержащих малое число частиц, и для систем космического масштаба. [10]
Физическая основа иного качества явлений космического масштаба по сравнению с наблюдаемым в лаборатории состоит, возможно, в том, что в космосе основным видом взаимодействия является гравитация, играющая второстепенную роль в случае малых масс. Так, сила гравитационного взаимодействия между протоном и электроном в атоме водорода составляет всего лишь 4 - 10 - 40 от силы кулоновского притяжения, удерживающего электрон в атоме. С другой, стороны, сила тяготения, как считается, может достигать в космических объектах такой величины, что свет не в состоянии ее преодолеть и объект перестает светиться - это явление возникает как следствие гравитационного коллапса. Из всего сказанного важно понять, что второй закон термодинамики не является абсолютным принципом и теряет смысл как для систем, содержащих малое число частиц, так и для систем космического масштаба. [11]
В узлах кристаллической решетки ионных кристаллов находятся ионы. Ионы располагаются так, что силы кулоновского притяжения между ионами противоположного знака больше, чем силы отталкивания между ионами одного знака. Таким образом, ионная связь ( она также называется полярной, гетерополярной) обусловлена преимущественно электростатическим взаимодействием противоположно заряженных ионов. Ионная связь является типичной для неорганических соединений. Силы электростатического притяжения и отталкивания между ионами обладают сферической симметрией, и поэтому ионы разных знаков ведут себя подобно твердым шарам, притягивающимся друг к другу. [12]
В узлах кристаллической решетки ионных кристаллов находятся ионы. Ионы располагаются так, что силы кулоновского притяжения между ионами противоположного знака больше, чем силы отталкивания между ионами одного знака. Таким образом, ионная связь обусловлена, в основном, электростатическим взаимодействием противоположно заряженных ионов. Ионная связь является типичной для неорганических соединений. Силы электростатического притяжения и отталкивания между ионами обладают сферической симметрией. Поэтому ионы разных знаков будут вести себя подобно твердым шарам, притягивающимся друг к другу. Соприкосновение ионов противоположного знака следует понимать условно в том смысле, что силы притяжения между этими ионами превалируют над силами отталкивания только в том случае, когда расстояние между центрами ионов больше некоторого равновесного расстояния г0, равного сумме ионных радиусов. [13]
Электростатическую разность потенциалов Аф можно определить как энергию, которую нужно приложить для перемещения единичного заряда из середины одной фазы в середину другой. При этом единичный заряд должен обладать такими свойствами, чтобы на него воздействовали только электростатические ( силы кулоновского притяжения), но ни в коем случае не химические силы. Эти химические силы и энергия в конечном итоге также име ют электрическую природу, как, например, ван-дер-ваальсовы силы, обменная энергия, а также энергия решетки ионного кристалла, но тем не менее должны быть причислены к химической энергии. Электрический потенциал ( гальвани-потенциал) ф некоторой фазы должен быть усредненным значением переменной на атомных расстояниях величины потенциала. В макроскопической области в глубине фазы ф является постоянной величиной. [14]
В гетерополярных, или ионных молекулах электроны можно разделить на группы, каждая из которых совершает движение в основном около одного из ядер. При этом вблизи одного ядра располагается больше электронов, чем у исходного нейтрального атома, а вблизи другого - меньше. Тем самым вступившие во взаимодействие атомы превращаются как бы в разноименно заряженные ионы, между которыми возникают силы кулоновского притяжения, обеспечивающие устойчивое существование молекулы. [15]
Страницы: 1