ВОПРОС 8 Межмолекулярное взаимодействие

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Как известно, молекулы в целом электронейтральны, но между ними есть межмолекулярные силы, называемые Ван-дер-Ваальсовыми, имеющие, также как и силы связи, между атомами электрическую природу, но гораздо слабее, проявляются на значительно больших расстояниях и характеризуются отсутствием насыщаемости.

Различают 3 типа межмолекулярного взаимодействия, обусловленного электростатическим притяжением молекул:

1) ориентационное 2) индукционное 3)дисперсионное

Ориентационное ( диполь-дипольное) осуществляется между двумя полярными

молекулами, которые ориентируются относительно друг друга противоположными полюсами.

Чем выше электрический момент диполя расстояние между ними, тем больше энергия такого взаимодействия.

Индукционное - взаимодействие между полярной и неполярной молекулами.

Полярная молекула индуцирует (наводит) временный дипольный момент, и

обе молекулы взаимодействуют как диполи.

Энергия индукционного взаимодей ствия определяется электрическим моментом полярной молекулы и по ляризуемостью неполярной молекулы.

Дисперсионное - взаимодействие между двумя неполярными молекулами, в которых также возникает мгновенно наведенный диполь. Согласно квантовомеханическим представлениям, мгновенные диполи в системе взаимодействующих частиц возникают синхронно.

Дисперсионное взаимодействие - наиболее универсальное и проявляется между любыми молекулами. Благодаря ему, возможен перевод в конденсированное (жидкое или твердое) состояние веществ, состоящих из неполяризованных молекул, таких как водород, азот, кислород, инертные газы. Энергия его определяется поляризуемостью молекул.

Одной из разновидностей межмолекулярного взаимодействия является водородная связь, которая осуществляется между атомом водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента другой ( F, O, N, Cl, S ). За счет чего связи H-F, H-O, H-N сильно поляризованы и атом водорода имеет положительный эффективный заряд +δ а F, O, N заряжены отрицательно, и возникают силы кулоновского взаимодействия.

Однако, в отличии от обычного диполь-дипольного взаимодействия, по современным представлениям, механизм возникновения водородной связи в значительной степени обусловлен и донорно-акцепторным взаимодействием, где донор - атом электроотрицательного элемента одной молекулы, а акцептор - атом водорода другой. Поэтому водородная связь обладает свойствами насыщаемости и направленности, во многом определяя структуру вещества в конденсированном состоянии, например кристаллическую структуру льда, где каждый атом кислорода тетраэдрически связан с 4-мя атомами водорода - двумя ковалентными и двумя водородными связями. Водородная связь влияет на химические и физические свойства. В частности, аномально высокие tпл. и tкип. у H₂O, HF, NH₃ объясняются образованием ассоциатов за счет водородной связи.

Кроме межмолекулярной водородной связи возможна внутримолекулярная

(салициловая кислота)

Основные вещества биологического процесса, такие как белки, жиры, углеводы образованы водородными связями. В гигантской белковой молекуле сотни водородных связей. Они обуславливают образование двойной спирали нуклеиновых кислот, обеспечивающих передачу информации в живом организме.

Характер химических связей между атомами оказывает влияние на физические и химические свойства веществ.

Наличием водородных связей объясняется более высокая точка кипения воды, по сравнению с другими хальководородами ( H₂O, H₂S, H₂Se, H₂Te) т.к. на разрыв водородных связей нужна дополнительная энергия.

Свойства веществ с ионной связью отличаются от свойств веществ с неполярной ковалентной связью: имеют высокие tкип. и tпл., в расплавленном состояния обладают электропроводностью, в воде диссоциируют на ионы.

А вещества с полярными ковалентными связями занимают между ними промежуточное положение.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒