Виды движения в молекуле Атомы соседних звеньев

Виды движения в молекуле

Атомы соседних звеньев расположены относительно друга определенным образом, согласно энергетически наиболее выгодной конформации. Наиболее энергетически выгодная конформация – трансконформация. Она линейна и соответствует вытянутой макромолекуле. предельно

Однако увидеть длинную макромолекулу, пребывающую в трансконформации, довольно сложно. . . Такая конформация полимерной цепи называется клубком.

Виды движений в молекуле: - Электронное движение Движение электронов в атоме. - Колебательное движение Периодические изменения относительного расположения ядер. - Вращательное движение Периодическое изменение ориентации молекулы как целого в пространстве.

Учитывая взаимодействия различных видов движения, общая энергия:

Основная характеристика вращающейся молекулы – её моменты инерции:

Например, расчет моментов инерции для воды:

Вращение нелинейной молекулы может происходить, согласно наглядным представлениям, вокруг любой оси, проходящей через центр тяжести. Все три момента инерции отличны от нуля и возможны три случая квантования вращательной энергии:

Поворотно-изомерные состояния возникают благодаря тому, что атомы не закреплены в своих равновесных положениях абсолютно жестко. Под влиянием внешних причин (тепловые соударения) атомы отклоняются от положений равновесия и совершают вблизи них колебания. При этом длины валентных связей практически не меняются, но происходит деформация валентных углов и вращение частей молекулы относительно друга вокруг осей одиночных валентных связей.

Физические свойства молекул с внутренним вращением зависят от отношения величин барьеров и разностей энергий конформеров к величине энергии теплового движения k. Т: -если U >> k. Т, внутреннее вращение сильно заторможено; -если U << k. Т, внутреннее вращение почти свободно; -если U = k. Т, становится возможным превращение конформеров друга, и при каждой температуре устанавливается их динамическое равновесие.

Спасибо за внимание!