Межмолекулярные силы. Водородная связь. Доказательства существования сил притяжения:

Межмолекулярные силы. Водородная связь.

Доказательства существования сил притяжения: Не идеальность реальных газов, т.е. реальные газа не подчиняются уравнению: . Эффект Джоуля – Томсона: газ проходящий через пористую перегородку свободно расширяясь обычно охлаждается. Это доказывает, что при расширении газ преодолевает силы притяжения на что тратит энергию – охлаждаясь. Инертные газы, которые не образуют валентные связи могут конденсироваться в жидкую и твердую фазы с выделением энергии, что указывает на наличие сил сцепления.

Для реальных газов с учетом сил Ван-дер-Ваальса записывается в следующем виде: где а – эмпирический коэффициент учитывающий природу взаимодействий, b – собственный объем молекул, P – давление газа, V – объем газа. учитывает межмолекулярное взаимодействие молекул,

Бензол

Свойства межмолекулярных взаимодействий: Неполная насыщенность; Слабая направленность; Малые энергии.

Физические модели межмолекулярных взаимодействий. Ориентационные взаимодействия.

Молекула воды для воды (D – Дебай)

ориентационное взаимодействие Eор – энергия ориентационного взаимодействия (энергия Кеезома).

Индукционное взаимодействие. Взаимодействие полярных и неполярных молекул.

Неполярная молекула H2

Энергия индукционного взаимодействия не зависит от температуры, а определяется дипольным моментом полярной молекулы и поляризуемостью неполярной молекулы – α. Питер Дебай (1920 г.)

где αB – поляризуемость или мера способности частиц к поляризации, деформации электронных облаков. Энергия индукционного взаимодействия:

Дисперсионное взаимодействие – Взаимодействие двух индуцированных диполей. Дисперсионное взаимодействие открыто Лондоном (1930).

Относительные величины Ван-дер-ваальсовых сил различных типов.

Силы взаимного отталкивания

Водородная связь. Например:

Водородная связь в воде.

Закона Кулона: где ε – диэлектрическая проницаемость среды. Некоторые значения водородной связи: HF (H – F 42 кДж), H2O (O – H 21 кДж); в NH3 (N – H 8,4 кДж)

- жидкая вода является неорганическим полимером со степенью полимеризации n.

Муравьиная кислота

Фтороводородная кислота