Дисперсионное взаимодействие — это вза щодействие> проявляющееся между любыми мо!ск>ламн (полярными и неполярнымп) Происхождение дисперсионных сил объясняется законами квантовой механики, согласно которым энергия этого вида озаимодействия выражается >равнением[1, С.84]
Дисперсионное взаимодействие проявляется между любыми молекулами, по у полярных молекул на него накладывается ор^ентациощое взаимодействие. Поэтому общая энергия взаимодействия между полярными молекулами или по-ляр1ЕЫм!г группами больше, чем между неполными Так. если энергия взаимодействия между углеводородными группами — СН2 — нтн — СН— СН — соста-[1, С.84]
Дисперсионное взаимодействие носит универсальный характер и возникает между молекулами независимо от их полярности. Оно обусловлено временными случайными отклонениями электронной плотности (квантовомеханическими флуктуа-циями), приводящими к образованию мгновенных диполей в молекуле, которые индуцируют перераспределение электронной плотности в другой молекуле. Энергия притяжения между мгновенными диполями также сильно зависит от расстояния (обратно пропорциональна его шестой степени).[3, С.127]
Молекулы рассмотренных углеводородов не полярны, дипольный момент их практически равен нулю, а следовательно, между такими молекулами проявляется только дисперсионное взаимодействие. Несмотря на малые значения энергии межмолекулярного взаимодействия 4,18 кДж (1 ккал) на группу СН3 ее суммарная величина по всей длине молекулы оказывается больше энергии химической связи. Начиная с пентаоктана С50Н102 это обусловливает разложение парафинов при температуре ниже температуры их кипения и отсутствие у них газообразного агрегатного состояния.[8, С.64]
Взаимодействие пластификатора и полимера учитывает теория Канига |7, также основанная на представлениях о свободных объемам, Согласно этой теории, расплав полимера рассматривается как жидкость, насыщенная пустыми местами, а пластифицированный полимер как трехкомпопентнып раствор, состоящий из полимера, пластификатора и пустот. При этом учитывается только дисперсионное взаимодействие, т- е. считается, что взаимной ориентацией молекул можно пренебречь. Энергия межмолекулярного взаимодействия рассчитывается при условии, что в первом приближении взаимодействие пропорционально поверхности контакта между молекулами. По уравнешпо (23) главы XV рассчитывается конфигурационная энтропия Д5КОНф и по уравнению (27) главы XV — термодинамическое сродство между всеми видами молекул. Apip — сродство между молекулами полимера; Л^>№ — сродство между молекулами пластификатора и Д^,]Ш — сродство между молекулами[1, С.449]
Взаимодействие пластификатора и полимера учитывает теория Канига |7, также основанная на представлениях о свободных объемах, Согласно этой теории, расплав полимера рассматривается как жидкость, насыщенная пустыми местами, а пластифицированный полимер как трехкомпонентный раствор, состоящий из полимера, пластификатора и пустот. При этом учитывается только дисперсионное взаимодействие, т. е. считается, что взаимной ориентацией молекул Можно пренебречь- Энергия межыолекулярного взаимодействия рассчитывается при условии, что в первом приближении взаимодействие пропорционально поверхности контакта между молекулами. По уравнению (23) главы XV рассчитывается конфигурационная энтропия Д5КОНф и по уравнению (27) главы XV — термодинамическое сродство между всеми видами молекул. AVip — сродство между молекулами полимера; A^_w — сродство между молекулами пластификатора и AP:W — сродство между молекулами[5, С.449]
Изотермы типа IV характерны для поглощения паров неполярных веществ неполярными полимерами, напр. паров к-гексана различными каучуками, паров бензола сополимерами бутадиена и стирола, нормальных углеводородов полиэтиленом, а также полярных сорба-тов слабополярными полимерами, напр, паров воды хлорированным каучуком и сополимером стирола с этилакридатом. Между молекулами ненолярных веществ, характеризуемых высокой взаимной растворимостью, возможно лишь слабое дисперсионное взаимодействие, при к-ром относительное расположение молекул сорбата среди молекул сорбента является хаотическим при любой концентрации сорбата. Во втором случае (полярный сорбат — слабополярный полимер) высокая взаимная растворимость сорбата и полимера обусловлена тем, что энергия взаимодействия сорбат — сорбат превышает энергию взаимодействий сорбат — сорбент; при достижении нек-рой критич. концентрации образуются агрегаты молекул сорбата и С. увеличивается. Образование агрегатов наблюдали экспериментально оптическим, диэлектрическим и др. методами.[9, С.230]
Макромолекулы в растворе обычно принимают наиболее статистически вероятную конформацию, которая приближается к состоянию с максимально возможной энтропией. Согласно расчетам Куна [37] на моделях неразветвленных парафиновых углеводородов эта наиболее вероятная конформация не является ни плотной шарообразной, ни вытянутой, а представляет собой рыхлый статистический клубок. Конформация идеального статистического клубка возможна для линейных нераз-ветвлемных макромолекул, но и то только тогда, когда их движение не ограничено никакими внешними силами. Такие идеальные условия создаются в очень разбавленном растворе полимера в инертном растворителе, когда дисперсионное взаимодействие между индивидуальными макромолекулами незначительно и взаимодействие между сегментами, с одной стороны, и между сегментами и растворителем, с другой, одинаково. В этом случае размеры статистического клубка могут быть определены с помощью так называемой статистики случайных блужданий.[4, С.32]
Неполярные молекулы могут взаимодействовать с поверхностью саж за счет дисперсионных сил, и поэтому на адсорбцию таких молекул не влияет наличие на поверхности адсорбента кислородсодержащих групп. Наоборот, адсорбция полярных молекул на саже очень чувствительна к изменениям природы поверхности саж, так как кроме дисперсионных сил возникают водородные связи, диполь-дипольные взаимодействия и другие виды связи. Эти закономерности наблюдаются не только при адсорбции на саже низкомолекулярных соединений [19, 38—43], но и при адсорбции на ней соединений с большим молекулярным весом — моделей макромолекул [19, 44], а также самих макромолекул [19, 25, 45—47]. Показано, что циклогексан адсорбируется на поверхности исходной и окисленной саж одинаково, так как происходит только неспецифическое дисперсионное взаимодействие [32]. Молекулы ароматических соединений взаимодействуют с поверхностью саж за счет дисперсионных сил и образуют я-комплексы ароматических ядер с функциональными группами поверхности сажи, содержащими протонизированный водород. Поэтому адсорбция нафталина и бензола на исходной саже выше, чем на саже, лишенной кислородсодержащих групп [39].[7, С.343]
Дисперсионное взаимодействие происходит между мгновенными диполями, возникающими в атомах и молекулах при вращении электронов. Дисперсионное взаимодействие обусловлено свойствами каждой молекулы — ее поляризуемостью и поэтому не зависит от такого внешнего фактора, как температура. Его энергия з общем виде может быть выражена уравнением[11, С.60]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.