ВАН-ДЕР-ВААЛЬСОВЫ СИЛЫ

силы межмолекулярного взаимодействия с энергией

Ван-дер-ваальсовое взаимодействие состоит из трех типов слабых взаимодействий:

Ориентационные силы (диполь-дипольное притяжение)

Осуществляется между молекулами, являющимися постоянными диполями.

В результате беспорядочного теплового движения молекул при их сближении друг с другом диполи в веществе ориентируются с выигрышем энергии. Чем более полярны молекулы, тем сильнее они притягиваются и тем сильнее ориентационное взаимодействие.

Такое взаимодействие характерно для полярных молекул (NH₃, H₂O и др.). Повышение температуры ослабляет это взаимодействие, так как тепловое движение нарушает взаимную ориентацию молекул.

Энергия взаимодействия: E (в молекулярных кристаллах) и E (для жидкостей газов).

Дисперсионное притяжение (лондоновские силы)

Взаимодействием между мгновенным и наведенным диполем.

Каждый атом является диполем в любой момент времени, так как электрон и ядро являются противоположно заряженными частицами (мгновенный диполь). Если имеется несколько атомов поблизости, то их диполи ориентируются в пространстве («+» к «−») с выигрышем энергии. Такое взаимодействие характерно для любых атомов и молекул. Оно тем больше, чем более тяжелыми являются частицы (больше зарядов − больше взаимодействий). Дисперсионное взаимодействие наиболее универсальное, т. е. проявляется в любых случаях.

Энергия взаимодействия: E

Индукционное притяжение

Взаимодействие между постоянным диполем и наведенным (индуцированным).

Между полярной и неполярной молекулой и обусловлено тем, что дипольные молекулы индуцируют в соседних молекулах диполи. Индуцированные диполи взаимодействуют между собой и другими диполями, что дает выигрыш в энергии. Энергия этого взаимодействия тем больше, чем больше поляризуемость молекул.

EG в H₂S это взаимодействие больше, чем в Н₂О, так как поляризуемость S²⁻ больше, чем O²⁻.

Энергия взаимодействия: E

Суммарная энергия межмолекулярного взаимодействия составляет обычно около 10 кДж/моль. Наименьший вклад обычно вносит индукционное взаимодействие. В случае атомов (He, Ar и др.) и неполярных молекул (H₂, N₂, etc) наибольший вклад дает дисперсионное взаимодействие.

Все три вида взаимодействия возрастают с ростом молекулярной массы.

По сравнению с ковалентной связью ван-дер-ваальсовое взаимодействие очень слабое. Так, если энергия, необходимая для диссоциации молекулы Cl₂ на атомы, составляет 243 кДж/моль, то энергия сублимации (возгонки) кристаллов Cl₂ составляет всего 25 кДж/моль.

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 315; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!