Ион « ион

(на малых расстояниях добавляются вклады индукционных и ион-дипольных взаимодействий)

Ионные взаимодействия характерны для взаимодействий ионов с полярными и неполярными частицами, а также между собой.

На очень малых расстояниях между частицами (при непосредственном контакте электронных облаков) действуют силы отталкивания. Суммарный потенциал ММВ, включающий и силы притяжения и силы отталкивания, может быть описан несколькими приближенными формулами:

На кривой зависимости " U — r " имеется минимум не слишком большой глубины, сравнимой по порядку с величиной тепловой энергии kT. В зависимости от соотношения между глубиной минимума) и тепловой энергией (D U Û kT), макросистемы можно разделить на два типа:

а) идеальные, для которых D U < kT, и наличие ММВ не влияет на характер движения частиц (движение частиц хаотическое);

б) неидеальные, для которых D U > kT, и наличие ММВ оказывает существенное влияние на характер относительного движения частиц (движение частиц упорядоченное).

При условии, что глубина ямы заметно больше D U >> kT, наблюдается структурирование системы, сопровождающееся конденсацией, когда расстояния между отдельными микрочастицами перестают быть произвольными и начинают соответствовать положению минимума на потенциальной кривой: r ® r *.

Свойства идеальной макросистемы с невзаимодействующими частицами определяются свойствами отдельных частиц — зная эти свойства, мы знаем все и о макросистеме. Напротив, для конденсированных макросистем (КМС) свойства определяются в первую очередь ее новыми макроскопическими характеристиками, такими как:

· способ (тип) упаковки частиц в объеме,

· поверхность,

· молярный (удельный) объем.

Достаточно очевидно, что построение подробной локальной модели таких систем невозможно из-за большого числа частиц и неконтролируемости локальных условий, в которых находится каждая конкретная частица (атом, молекула, ион). Поэтому описание производится с использованием глобальных характеристик трех типов:

· электронные,

· энергетические,

· геометрические,

которые могут быть либо измерены экспериментально, либо рассчитаны статистическими методами.

Кроме того, необходимо заметить, что состояния КМС могут быть разделены на два типа:

· равновесные, для которых характерно отсутствие каких-либо макроскопически заметных процессов,

· неравновесные, в которых можно наблюдать протекание макроскопических процессов.

В большинстве случаев неравновесные состояния быстро переходят (релаксируют) в равновесные. Однако в отдельных случаях (специальные внешние условия) неравновесные состояния могут сохраняться в течение неограниченно долгого времени. Поэтому все КМС, способные к длительному существованию, могут быть разделены на два принципиально разных типа:

· равновесные КМС (равновесное состояние),

· диссипативные КМС (неравновесное стационарное состояние).

·

Дата добавления: 2015-10-21