5В011200-«Химия» мамандығының студенттеріне арналған «Физикалық химия» пәні бойынша
жүктеу/скачать 1,2 Mb.
|
физикалык химия до 1 рк
| Молекулааралық әрекет. Молекулалар арасындағы тартылыс — өте күрделі құбылыс. Әуелі молекулалардың құрылысы, сосын полюстілігі анықталды. Сонымен полюсті молекулалар электростатистикалық тартылыс нәтижесінде өзара тартылады екен. Әрине, бұл орындалу үшін полюсті екі молекула заряды кері болуы керек. Бертін келе Н. Шилов пен Кеез бірінші болып екі молекула арасындағы әрекетті дипольдік тартылысқа негіздей келіп, түсіндіруді ұсынды.
Полюсті молекулалардың өзара әрекеттесу теориясын алдымен Дебай зерттеп ұсынды, ал оны Б. Ильин мен В. Тарасов өз жұмыстарында онан әрі дамытты. Молекулалардыд өзара қарама-қарсы бағытталуы молекулалардың өзара тартылуына және тұрақты болуына септеседі. Мұндайда молекулалардың арасындағы тебілістен гөрі тартылу құбылысы басымдау. Дипольдік екі молекула арасындағы әрекет энергиясы олардың дипольдік моменттері көбейтіндісіне тура пропарционалды, ал арақашықтығының үшінші дәрежесіне кері пропорционалды екен: Температура жоғарылаған сайын, молекуладағы жылулық қозға-лыс көбейіп, олардың бұрылуы, бағытталуы қиындайды. Мұндай жағдайда молекулааралық әрекеттесу энергиясы мына теңдеумен анықталады: мүндағы k — Больцман тұрақтысы, ол газдардың универсалды тұрақтылығын (R) Авогадро санына (NA ) бөлгенге тең. Бұл теңдеуден температура көтерілген сайын, молекулааралық әрекеттесу энергиясының азаятынын көреміз. Мұндай полюсті молекулалар арасындағы тартылысқа әкелетін әрекеттесуді бағыттаушы әрекет дейді. Көп молекулалар өздеріне жақын орналасқан көрші молекула немесе иондар әсерінен, әсіресе, олар өте жақындағанда, оңай полюстенеді. Мұндайда пайда болатын дипольдерді индук-цияланған дейді, ол бағыттаушы әсерден әлсіздеу болса да, тұрақты дипольдер сияқты молекулааралық тартылуды тудырады. Бұл әрекеттесуді индукциялық деп атайды. Дебай зерттеуіне (1920) жүгінсек, индукциялық әрекет кезінде пайда болатын энергия температураға тәуелді емес, ол тек дипольдік момент пен олардыц полюстенуі қабілетіне (α) байланысты екен: Кванттық механика негізінде Лондон (1930) өз зерттеулерінде көрсеткендей, электрондар қозғалысынан атом (молекула) өзара тартылысқа келерліктей лездік дипольдік моменттер пайда болады. Сол сияқты молекулалардағы атомдардың өзара тербелуі мен соқтығысулары да молекулалардың жақындасуына септігін тигізеді. Сондықтан атомдардағы (молекулалардағы) аса тез қозғалатын электрондар асқан лездікпен алмасатын өзгерістер туғызады. Атомдардағы электрондардың айналу жылдамдығы молекуладағы атомның тербелуінен де, молекулалардың соқтығысуынан да көбірек жиілікте болады. Демек, атомдардың жақындасуы, сол атомдардың өздеріндегі электрондардың қозғалуына ықпалын тигізеді: екі атомдағы электрондар бір ырғақпен қозғалады, өйткені олардың мұндай қалпы тек атомдарды жақындатып, өзара тартылысқа келтіріп қана коймай, энергия қорының өте азайғанына байланысты. Мұндай әрекеттесуді дисперстік дейді. Бұл оны сандық сипаттағанда сәуленін, дисперстігімен байланысты пайда болған. Дис-перстік әрекеттесу кезінде пайда болатын энергия шамасы температураға тәуелсіз де, молекулааралық өлшемнің алтыншы дәрежесіне кері пропорционал: мұндағы α — полюстену қабілеті, /0 — иондану потенциалымен байланысты шама. Дисперстік әрекет полюсті не полюссіз, біркелкі немесе әр түрлі, тіпті кез келген молекулалар арасында да кездесетін құбылыс. Олай болса, әрекеттің бұл түрі әлсіз ғана полюстену қабілеті бар полюссіз молекулалардан тұратын заттардағы молекулааралық әрекеттесуді көрсететін бірден-бір негізгі ұғым. Молекулалар өзара жақындағанда ара қашықтығы олардың радиусынан кіші болса, тебілу күші пайда болады. Ал молекула-лардағы өзара тартылу және тебілу күштерін бір ұғымға бірікті-ріп, молекулааралық немесе Ван-дер-Ваальстік әрекет деп атайды. жүктеу/скачать 1,2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|