Типы межмолекулярных взаимодействий

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. АДСОРБЦИЯ

Межмолекулярные взаимодействия

Между молекулами и другими частицами молекулярных размеров (атомами, ионами, свободными радикалами) существуют силы притяжения, называемые межмолекулярными взаимодействиями. Благодаря этим взаимодействиям вещество может находиться в конденсированном (жидком и твердом) состоянии. Они ответственны за существование избыточной поверхностной энергии и способность веществ концентрироваться в одной из соприкасающихся фаз или на межфазных границах (см. ниже).

Действующие между молекулами силы притяжения имеют электрическую природу, т.е. связаны с взаимодействием зарядов. Энергия же взаимного притяжения зависит от строения взаимодействующих частиц.

Типы межмолекулярных взаимодействий

1. Ион - дипольные.

Реализуются при взаимодействии ионов с полярными молекулами (т. е. имеющими постоянный дипольный момент).

Например, между ионами диссоциированной соли и молекулами воды (молекулы воды полярны).

2. Диполь - дипольные.

Реализуются при взаимодействии диполей.

3. Индукционные.

Реализуются при взаимодействии полярной молекулы (диполя) с неполярной в результате наведения диполя.

4. Дисперсионные.

Реализуются при взаимодействии спонтанно возникающих диполей.

Дисперсионные взаимодействия - самые слабые, однако именно они ответственны за существование, например, инертных газов в жидком состоянии.

5. Водородные связи.

Особый тип межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь возникает при взаимодействии молекул, в которых имеется связь H-F, H-O и H-N, т.е. связь атома водо­рода с наиболее электроотрицательными атомами, имеющими неподеленные электронные пары. Например:

Изображается как

Так как в формировании этой межмолекулярной связи участ­вует электронная пара, то такую связь можно рассматривать так ­же, как химическую. Энергия водородной связи достаточно высо­ка (хотя ниже, чем энергия обычной валентной связи), что поз­воляет молекулам соответствующих соединений в жидкой фазе су­ществовать в виде ассоциатов (например, вода имеет значительно более высокие температуру плавления и температуру кипения, чем сероводород, в котором водородные связи отсутствуют).

Дата добавления: 2015-07-24