Дисперсионные взаимодействия
Периодическая система / Межмолекулярные взаимодействия / Дисперсионные взаимодействия
Страница 1

Дисперсионные силы имеют квантово-механическую природу, но их можно интерпретировать с помощью более простых концепций. Электроны в молекуле движутся быстрее ядер, и электрическое поле изменяется под влиянием окружающих молекул. Однако флуктуации электронной плотности молекулы происходят независимо от окружения; другими словами, флуктуации существуют также и в вакууме. Вследствие этого появляются мгновенные диполи, которые, в свою очередь, генерируют электрическое поле. В случае двух атомов аргона эти два поля взаимодействуют аналогично индукционным взаимодействиям, приводя к притяжению. Движение электронов становится согласованным, что является источником дисперсионной энергии. Дисперсионные взаимодействия присутствуют всегда; например, они ответственны за притяжение между атомами благородных газов. Величина дисперсионного взаимодействия между двумя молекулами приблизительно пропорциональна произведению их поляризуемостей.

Как и в случае индукционных взаимодействий, для дисперсионных взаимодействий можно ввести члены более высокого порядка. Однако основной вклад дает член, пропорциональный Ilr6. Зависимость Xlr6 выполняется на промежуточных расстояниях, при больших расстояниях необходимо учитывать тот факт, что электроны не могут мгновенно отвечать на изменения поля, что приводит к эффекту запаздывания. Запаздывание изменяет зависимость первого члена дисперсионной энергии от расстояния на ~ Xlr1.

Роль дальнодействующих взаимодействий CTeIej CTind и CZdis зависит от природы изучаемой системы. Дисперсионные взаимодействия доминируют между атомами благородных газов.

Это же справедливо для димеров СО, где дипольный момент мономера оказывается близок к нулю. Для полярных молекул электростатическое взаимодействие сильнее, нежели индукционное, как это видно из табл. для воды и аммиака. Кроме того, для аммиака характерны дисперсионные взаимодействия, которые являются главным источником энергии притяжения в димере. Вклады притяжения в энергию димера при условии компенсации энергий притяжения и отталкивания:

Система

CZeie

CZind

CZdis

CZbond

Ar

О

0

-1.2

-

Xe

о

0

-1.9

-

СО

"0

"0

-1.4

343

HCl

-0.2

-0.07

-1.8

431

NH3

-6.3

-0.9

-13.0

389

H2O

-16.0

-0.9

-5.3

464

Страницы: 1 2

Смотрите также

Химия воды и микробиология
...

Коллоидные системы в организме и их функции
...

Роль соединений углерода в природе
                                                                Не то, что мните вы, природа:                                                                 Не слепок, не бездушный  лик –     ...