Физическая связь Физическая связьСтраница 5
Несложно заметить, что энергия межмолекулярного взаимодействия у веществ в конденсированном состоянии сильно меняется от вещества к веществу, во многие разы, но в то же время не в порядки; этот факт указывает на то, что в разных веществах реализуются принципиально различные механизмы реализации сил межмолекулярного взаимодействия, имеющие, однако, общую природу.
Как показывает квантовомеханический расчет энергия дальнодействующего межмолекулярного взаимодействия состоит из так называемой электростатической, и энергии возмущения второго порядка - индукционной и дисперсионной. Электростатическое взаимодействие возникает между дипольными моментами молекул, между ионами и диполями в растворах или сплавах. Для нейтральных молекул в электростатическом взаимодействии важно так называемое ориентационное взаимодействие постоянных дипольных моментов молекул.
Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия - три важнейшие составляющие ван-дер-ваальсовых сил притяжения. Силы Ван-дер-Ваальса называют дальнодействующими, так как энергия ван-дер-ваальсового взаимодействия довольно медленно спадает с расстоянием и пропорциональны r-n, для различных видов ван-дер-ваальсового притяжения n£6.
Ориентационные взаимодействия Ван-дер-Ваальса
(эффект Кезома)
Рассмотрим возможные силы взаимодействия между двумя диполями…
Если два диполя расположены на одной прямой и одинаково ориентированы (см. рис. 2а), то они притягиваются с силой обратно пропорциональной третьей степени расстояния между ними, установка диполей в "хвост". Аналогичная сила действует между двумя противоположно направленными диполями, расположенными на параллельных прямых, на кратчайшем расстоянии друг от друга (см. рис. 2б), установка диполей "один под другим" (антипараллельная установка диполей). В обоих случаях они ориентируются так, чтобы энергия системы стала минимальной (см. рис. 2). Если диполи ориентированы не так, как показано на рис. 2 то между диполями кроме силы радиального взаимодействия (притяжение либо отталкивание) возникает крутящий момент.
Пусть расстояние между центрами диполей (s) намного больше длинны диполя (l). Заряд разнесенный в диполе на расстояние l обозначим через e. Тогда энергию ориентационного взаимодействия можно представить как алгебраическую сумму кулоновского притяжения и отталкивания зарядов полюсов диполей:
|
Uор |
= | ¾ | e2 | ¾ | e2 | + | 2e2 |
= | ¾ | 2e2l2 | . |
| s-l | s+l | s | (s2-l2)s |
ЕЛЯН Эдуард Ваганович (р . 1926), российский летчик. Заслуженный летчик-испытатель СССР (1967), полковник, Герой Советского Союза (1971). Испытание первого советского сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144.
ЛАВРИЙСКИЕ РУДНИКИ , месторождения серебро-свинцовых руд в Др. Греции, на горе Лаврион около современного г. Лаврион (Аттика). С 6 в. до н. э. собственность Афин. Работали рабы (в 5-4 вв. до н. э. до 35 тыс.). С 1 в. н. э. заброшены. Добыча возобновилась в 1873.
ЭРИДАН , в греческой мифологии река в стране гипербореев, на севере или западе Европы. В Эридан упал сраженный молнией Зевса Фаэтон, слезы оплакивавших его сестер - Гелиад превратились в водах реки в янтарь. Эридан часто отождествлялся с реками крайнего запада (Пор, Рона и др.).