Способность - молекула - вода
Cтраница 2
При образовании гидратов преобладают силы электростатического взаимодействия полярных молекул воды и электрически заряженных ионов. Способность молекул воды к ориентации и образованию связи с гидратируе-мым ионом определяется напряженностью поля вокруг иона, которая, в свою очередь, зависит от его размера и заряда. С увеличением валентности и уменьшением радиуса ионов возрастает их склонность к гидратации. Следует отметить, что природа сил, действующих между гидратируемыми частицами и молекулами воды, до конца еще не выяснена. При гидратации кроме сил электростатического притяжения могут проявляться индукционное, дисперсионное и другие виды взаимодействий. [16]
В лекциях 9 - 11 была дана количественная интерпретация на основе молекулярно-статистической теории адсорбции и полуэмпирической теории межмолекулярных взаимодействий адсорбат - адсорбент термодинамических характеристик адсорбции при нулевом заполнении поверхности. Межмолекулярное взаимодействие с ГТС неспецифическое, поэтому способность молекул воды, этанола и бензола к специфическим межмолекулярным взаимодействиям, в частности к образованию водородных связей, при взаимодействии с ГТС не реализуется. [17]
Существенную роль в релаксации напряжений играют свойства жидкой среды. Это различие, по-видимому, связано со способностью молекул воды разрывать водородные связи и присоединяться по месту разрыва, понижая напряженность пространственной сетки полимерной матрицы. Более существенная релаксация растягивающих микронапряжений по сравнению с сжимающими связана, вероятно, с тем, что при набухании матрицы она увеличивается в объеме, что в какой-то степени компенсирует релаксацию сжимающего радиального микронапряжения. [18]
Особенности систем с водородными связями были отмечены при общем рассмотрении межмолекулярных взаимодействий ( см. разд. Типичный пример кристалла такого типа - лед, тетраэдрическая структура которого определена способностью молекулы воды вступать в четыре водородные связи с соседними молекулами. Водородные связи, как и ковалент-ные, вследствие своего направленного характера могут приводить к образованию ажурных структур, тогда как для кристаллов других типов характерна более плотная ( часто, как в случае кристаллов с вандерваальсовымй взаимодействиями, плотнейшая) упаковка. [19]
Физические свойства гидрофильных волокон, таких как шерсть, волосы, найлон, искусственный шелк, сильно зависят от количества адсорбированной воды. Эти изменения свойств волокон обусловлены большой поляризуемостью воды ( и, следовательно, большими значениями индуцированного дипольного момента), способностью молекулы воды образовывать относительно сильные водородные связи и ее сравнительно небольшим размером - диаметр молекулы воды составляет примерно 2 7 А. [20]
 |
Дшюльный характер молекул воды.| Растворение кристалла КО и воде. [21] |
В то же время вода достигает почти того же эффекта, разрушая кристалл КС1 при комнатной температуре. Как катионы, так и анионы на поверхности кристалла постепенно гидратируются, причем энергия их гидратации оказывается больше, чем энергия решетки твердого кристалла. Поэтому гидратиро-ванные ионы на поверхности освобождаются от непосредственного окружения в кристалле соли и переходят в раствор, а процессу гидратации подвергается уже следующий, более глубокий слой катионов и анионов. Эффективность процесса растворения определяется, с одной стороны, способностью молекул воды гидратировать ионы на поверхности кристаллов соли, а с другой - естественной способностью ионов и молекул перемешиваться друг с другом ( связанные с этим дисперсионные силы будут подробно обсуждаться в гл. [22]
Было обнаружено, что даже при концентрации воды 0 1 М полоса ОН-колебания, приписанная концевой молекуле метанола в цепи, исчезает. Из этого можно сделать вывод, что каждая молекула воды является мостиком между двумя цепями, причем атомы водорода молекул воды связаны с атомами кислорода концевых молекул метанола, имеющими свободные электронные пары. Однако полоса I, приписанная сильнейшей водородной связи, также исчезает, тогда как II становится сильнее. Это может указывать на вхождение молекулы воды в координационную сферу, хотя данное объяснение противоречит тому факту, что в метанольном растворе способность молекул воды к образованию водородных связей меньше, чем у метанола. [23]
Так как свободный диаметр клетки гидрохинона в клатрат-ных соединениях равен - 4А, следует ожидать, что включаться могут только молекулы подходящего размера. Так, хотя СН3ОН образует гидрохиноновые клатраты, С2Н5ОН слишком велик и таких соединений не образует. С другой стороны, не все маленькие молекулы могут образовать клатраты. Гелий, например, не может, так как его атомы слишком малы и проходят между атомами молекул гидрохинона, которые образуют клетку. По этой же причине пока еще не получены неоновые клатраты. Вода, хотя и имеет подходящий размер, но также не образует клатратов; в данном случае объяснение, вероятно, не в несоответствии размеров, а связано со способностью молекул воды образовывать водородные связи, что позволяет молекулам воды приближаться к стенкам клетки и проникать через свободные промежутки в них. [24]
Страницы: 1 2