Мгновенная диполь
Cтраница 3
Наконец, движение электронов в атомах, а также колебание ядер, и связанное с этим непрерывное изменение взаимного положения электронов и ядер вызывает появление мгновенных диполей. Как показывает квантовая механика, мгновенные диполи возникают в твердых телах и жидкостях согласованно, причем концы соседних молекул оказываются заряженными электричеством противоположного знака, что приводит к их притяжению. Это явление, называемое дисперсионным взаимодействием, имеет место во всех веществах, находящихся в конденсированном состоянии. В частности, оно обусловливает переход благородных газов при низких температурах в жидкое состояние. [31]
Наконец, движение электронов в атомах, а также колебание ядер, и связанное с этим непрерывное изменение взаимного положения электронов и ядер вызывает появление мгновенных диполей. Как показывает квантовая механика, мгновенные диполи возникают в твердых телах и жидкостях согласованно, причем ближайшие друг к другу участки соседних молекул оказываются заряженными электричеством противоположного знака, что приводит к и притяжению. Это явление, называемое дисперсионным взаимодействием, имеет место во всех веществах, находящихся в конденсированном состоянии. В частности, оно обусловливает переход благородных газов при низких температурах в жидкое состояние. [32]
Наконец, движение электронов в атомах, а также колебание ядер, и связанное с этим непрерывное изменение взаимного положения электронов и ядер вызывает появление мгновенных диполей. Как показывает квантовая механика, мгновенные диполи возникают в твердых телах и жидкостях согласованно, причем ближайшие друг к другу участки соседних молекул оказываются заряженными электричеством противоположного знака, что приводит к их притяжению. Это явление, называемое дисперсионным взаимодействием, имеет место во всех веществах, находящихся в конденсированном состоянии. В частности, оно обусловливает переход благородных газов при низких температурах в жидкое состояние. [33]
Простейшее объяснение дисперсионного взаимодействия возможно путем рассмотрения электронов молекул в виде осцилляторов, практически всегда находящихся в колебательном движении и не обладающих дипольным моментом постоянного направления, а самих молекул - мгновенными диполями с непрерывно изменяющимися направлениями полюсов. При сближении или встрече таких осцилляторов мгновенные диполи взаимно ориентируются и их направление начинает изменяться в одной фазе. Это приводит к уменьшению потенциальной энергии системы на величину, считающуюся энергией дисперсионного взаимодействия. [34]
 |
Схема взаимодействия постоянной диполь - наведенный диполь ( а. [35] |
В результате кратковременного неравновесного распределения электронов в неполярных частицах могут возникать мгновенные диполи, способные индуцировать диполи в других неполярных частицах. [36]
Сближение двух неполярных молекул также приводит к взаимодействию. Объясняется это тем, что вследствие вращения электронов и колебательного движения атомных ядер в атоме возникают мгновенные диполи. Появление мгновенных диполей приводит к межмолекулярному, так называемому дисперсионному взаимодействию. Силы, обусловливающие это взаимодействие, называются дисперсионными. [37]
Дисперсионное взаимодействие возникает в результате взаимного притяжения так называемых мгновенных диполей. Диполи такого типа возникают в неполярных молекулах в любой момент времени вследствие несовпадения электрических центров тяжести электронного облака и ядер, вызванного их независимыми колебаниями. Согласно квантовомеханическим представлениям, мгновенные диполи в системе взаимодействующих частиц возникают синхронно, взаимосогласованно. [38]
Дисперсионное взаимодействие возникает в результате взаимного притяжения так называемых мгновенных диполей. Диполи такого типа возникают в неполярных молекулах в любой момент времени вследствие несовпадения электрических центров тяжести электронного облака и ядер, вызванного их независимыми колебаниями. Согласно квантовомеханическим представлениям, мгновенные диполи в системе взаимодействующих частиц возникают синхронно, взаимосогласованно. [39]
Рассмотрим систему, состоящую из ядра и движущихся электронов. В любой момент времени вследствие несовпадения центров тяжести зарядов электронного облака и ядра такая система представляет собой мгновенный диполь. Электрическое поле мгновенных диполей атомов и молекул индуцирует мгновенные диполи в соседних частицах. [40]
В центрах двух соседних молекул I и II действуют аналогичные чисто электростатические и флуктуационные поля. Чисто электростатические силы индуцируют диполи, которые отталкиваются. На молекулах I и II флуктуирующие поля имеют большие когерентные компоненты, причем индуцированные мгновенные диполи в среднем отталкиваются. Для дальнейшего обсуждения мы примем, что молекулы I и II находятся в монослое на одинаковой высоте от поверхности. [41]
Грубое модельное представление о дисперсном модействии между двумя неполярными атомами можно составить, рассматривая ядро атома и электрон, вокруг него, как положительный и полюсы мгновенного диполя. Направление этого диполя осциллирует с частотой около 101В циклов в секунду. В среднем по времени дипольный момент атома равен нулю, но при встрече двух атомов мгновенные диполи ориентируются друг относительно друга и их направление изменяется в такт. [42]
Самое универсальное из перечисленных взаимодействий дисперсионное. Оно проявляется, неосложненное другими видами взаимодействия, между молекулами благородных газов, Нг, С12, СН4 и др. и обусловливает их жидкое и твердое состояние. В молекулах этих веществ вследствие движения электронов нарушается симметричное распределение зарядов положительного и отрицательного электричества и появляются мгновенные диполи. [43]
Если вести наблюдения в течение любого конеч-ного отрезка времени, электронное облако в этом атоме пред ставится сферическим. Такие мгновенные диполи на-водят аналогичные диполи в соседних атомах аргона. [44]
Согласно представлениям квантовой механики при межмолекулярном взаимодействии имеют место следующие противоречащие друг другу тенденции. С одной стороны, взаимодействие между электрическими моментами ( постоянными или мгновенными) стремится упорядочить распределение молекул и притянуть их друг к другу. С другой стороны, электроны обладают нулевой кинетической энергией, а молекула в целом имеет определенную вращательную и колебательную энергию даже при абсолютном нуле температуры. Это нулевое движение, создавая мгновенные диполи, в то же время препятствует их продолжительному существованию, а также мешает стремлению молекулы к определенной ориентации. [45]
Страницы: 1 2 3