Лондоновское взаимодействие

Cтраница 2

Так, молекула газа может притягивать все соседние молекулы одновременно, а не только ту молекулу, которая окажется в непосредственной близости в данный момент времени. Эта черта лондоновского взаимодействия существенно отличает его от кеезомовских и дебаевских полей и является основой концепции парной аддитивности лондоновского притяжения. [16]

Уравнение (1.58) применяется для полуколичественной оценки энергии лондо невских взаимодействий молекул, форма которых не очень сильно отличается от сферической. Для несимметричных молекул теория лондоновских взаимодействий пока что слабо развита. [17]

В отличие от сил Кеезома и Дебая силы Лондона мало зависят от присутствия других молекул. Поэтому при расчетах энергию притяжения коллоидных частиц находят суммированием ( или интегрированием) всех лондоновских взаимодействий между ними. [18]

Молекулы ( или их части) могут взаимодействовать с другим молекулами ( или их частями), а также с внешними полями. Многие взаимодействия такого рода можно изучать с помощью обычной простой теории возмущений для одного взаимодействия ( например, взаимодействия с внешним электрическим полем) или же с помощью комбинированной теории возмущений для нескольких взаимодействий, например, когда есть влияние лондоновского взаимодействия на взаимодействие с внешним электрическим полем; из-за этого в поляризуемости появляются члены, пропорциональные 1AR6 ( см. разд. П-5, в этом томе и разд. [19]

Молекулы ( или их части) могут взаимодействовать с другими-молекулами ( или их частями), а также с внешними полями. Многие взаимодействия такого рода можно изучать с помощью обычной простой теории возмущений для одного взаимодействия ( например, взаимодействия с внешним электрическим полем) или же с помощью комбинированной теории возмущений для нескольких взаимодействий, например, когда есть влияние лондоновского взаимодействия на взаимодействие с внешним электрическим полем; из-за этого в поляризуемости появляются члены, пропорциональные 1 / R6 ( см. разд. [20]

Свойства растворителей [ 2, 29, 39а, 242, 389, 426, 440, 537, 655 657, 696, 795 ]. [21]

Поляризуемость растворителя определяет величину диполя, индуцированного ионом, а также лондоновские силы, действующие между ионами и растворителем. Энергия ион-дипольного взаимодействия пропорциональна квадрату заряда иона, поляризуемости растворителя ( а) и четвертой степени обратного расстояния между взаимодействующими частицами. Энергия лондоновского взаимодействия пропорциональна поляризуемости каждой из частиц и шестой степени обратного расстояния между частицами, а также некоторой простой функции частоты электронных колебаний в каждой из частиц. [22]

Уравнение (IV.30) имеет форму, аналогичную правилу факторов Иогансена для энтальпий образования Н - связей ( см. гл. Поскольку основной вклад в энергию межмолекулярных взаимодействий вносят химические связи, возможно, что закономерности, подобные правилу факторов, применимы и для некоторых других видов слабых химических взаимодействий. Правило факторов указывает на некоторое сходство близкодействующих слабых химических взаимодействий с даль-нодействующими дипольными и лондоновскими взаимодействиями молекул. [23]

С теорией вандерваальсового взаимодействия молекул дело обстоит еще менее благополучно. Решить задачу о взаимодействии произвольных молекул в общем виде не удается даже для больших расстояний. Поэтому часто делается допущение, что взаимодействие двух неполярных молекул аддитивно складывается из лондоновского взаимодействия составляющих их атомов. Законность такого допущения не была доказана. Наибольшую погрешность оно вносит, по-видимому, при взаимодействии молекул с сопряженными связями. [24]

Благодаря этому благородные газы кристаллизуются по типу плотней-ших укладок шаров одного размера: гелий - в гексагональной структуре, остальные - в кубической гра-нецентрированной. Пусть эти кристаллы не очень прочны, пусть они превращаются в пар даже при очень низкой температуре, но они реально существуют и тем самым подтверждают выведенные нами ранее модели плотнейших укладок. Пока не совсем ясно, как каждый газ выбирает подходящую для себя решетку - кубическую или гексагональную. Объяснить это на основании лондоновского взаимодействия не удается. На помощь в этом вопросе приходит модель дисперсионных сил несколько иного рода - учитывающая более сложные корреляции ( взаимосвязи) электронного движения разных атомов. [25]

Лондон в 1930 г. дал этим силам объяснение на основе квантовой механики. Хотя атомы в целом электронейтральны, все-таки вследствие орбитального движения электронов в них постоянно возникают мгновенные электрические моменты диполя. Они могут индуцировать в соседних атомах или молекулах электрические моменты диполя, пропорциональные г - 3, где г - расстояние между частицами. Взаимодействие мгновенного и индуцированного моментов диполей, пропорциональное г6, называется дисперсионным или лондоновским взаимодействием. [26]

Лондон в 1930 г. дал этим силам объяснение на основе квантовой межаники. Хотя атомы в целом электронейтральны, все-таки вследствие орбитального движения электронов в них постоянно возникают мгновенные электрические моменты диполя. Они могут индуцировать в соседних атомах или молекулах электрические моменты диполя, пропорциональные г - 3, где г - расстояние между частицами. Взаимодействие мгновенного и индуцированного моментов диполей, пропорциональное г-в, называется дисперсионным или лондоновским взаимодействием. [27]

В возбужденных квантовых состояниях расстояния между молекулами, при которых нельзя пренебречь перекрыванием их волновых функций, как уже говорилось, резко возрастают. Но когда между молекулами может возникнуть состояние острого резонанса, интервал значений А. Здесь даже слабые возмущения становятся существенными. Поэтому волновая функция ] 0к системы, состоящей из невозбужденной молекулы с и возбужденной молекулы d, должна быть антисимметризована при расстояниях, значительно больших, чем в случае лондоновских взаимодействий. [28]

Однако вряд ли эти вычисления могут дать больше, чем простая физическая интуиция. Поэтому нужно быть очень осторожным, если делать на основе указанных вычислений заключения о s - или / - характере поляризации связей и пр. Подобные заключения были сделаны в рамках теории Таунса - Дэйли для самих констант ЭКР, но оказалось, что теория количественно не согласуется с экспериментом. Видимо, единственно, что возможно таким путем изучить, это модельный случай атома дейтерия D ( e2qQ 0) в присутствии второго атома дейтерия D; между двумя атомами имеется лондоновское взаимодействие. [29]

Однако вряд ли эти вычисления могут дать больше, чем простая физическая интуиция. Поэтому нужно быть очень осторожным, если делать на основе указанных вычислений заключения о s - или р-характере поляризации связей и пр. Подобные заключения были сделаны в рамках теории Таунса - Дэйли для самих констант ЭКР, но оказалось, что теория количественно не согласуется с экспериментом. Видимо, единственно, что возможно таким путем изучить, это модельный случай атома дейтерия D ( ezqQ 0) в присутствии второго атома дейтерия D; между цвумя атомами имеется лондоновское взаимодействие. [30]

Страницы: 1 2 3