Полярность молекул

Уравнение Ван-дер-Ваальса с качественной стороны достаточно хорошо описывает свойства реального газа, но результаты численных расчетов не всегда согласуются с экспериментальными данными. В ряде случаев эти отклонения объясняются склонностью молекул реального газа к ассоциации в отдельные группы, состоящие из двух, трех и более молекул. Ассоциация происходит вследствие несимметричности внешнего электрического поля молекул. Образовавшиеся комплексы ведут себя как самостоятельные нестабильные частицы. При столкновениях они распадаются, затем вновь объединяются уже с другими молекулами и т. д. По мере повышения температуры концентрация комплексов с большим числом молекул быстро уменьшается, а доля одиночных молекул растет. Большую склонность к ассоциации проявляют полярные молекулы водяного пара. [c.10]

Число молекул воды, гидратирующих данный ион, не является строго определенным, так как трудно четко отграничить молекулы, гидратирующие ионы, от остальных молекул. Притяжение молекул воды к иону быстро уменьшается по мере увеличения расстояния между ними. Первый слой полярных молекул растворителя около иона более прочно связан электростатическими силами с ионом, чем последующие слои. Таким образом, гидратация влияет на состояние всех молекул растворителя и чем выше концентрация ионов в растворе, тем сильнее их воздействие на полярные. молекулы растворителя. [c.13]

При растворении в полярных растворителях других полярных молекул, способных диссоциировать на ионы (слабые электролиты). [c.288]

В газах и жидкостях, а также некоторых кристаллических диэлектриках полярные молекулы разориентированы за счет теплового движения, так что результирующая поляризация равна нулю. Под действием внешнего поля устанавливается некоторая преимущественная ориентация диполей в направлении поля. Поскольку [c.281]

Простейшей полярной молекулой является молекула НС1. Эти несимметричные молекулы, находящиеся в газообразном или в жидком состоянии, могут принимать участие только в тепловой поляризации. В то же время при 7< 98К соляная кислота находится в кристаллическом состоянии и диполи образуют упорядоченную структуру. Вследствие этого упорядочения диполей в по- лярном кристалле существует внутрен- [c.282]

Более строгий расчет дипольной тепловой поляризации был предложен Дебаем. Следуя Дебаю, рассмотрим диэлектрик, содержащий N диполей Ро- Пусть диполь направлен под углом 0 к полю (рис. 8.8). Тогда Ро os 0 — составляющая дипольного момента полярной молекулы в направлении поля. Потенциальная энергия диполя в электрическом поле [c.289]

Электрическая поляризация вещества, состоящего из полярных молекул, отличается от электрической поляризации вещества, состоящего из неполярных молекул. Молекулы, имеющие постоянные дипольные моменты, поляризуются полем не только вследствие индукции, т. е. появления наведенного дипольного момента, определяемого поляризуемостью, но и вследствие ориентации молекул полем. При отсутствии поля молекулы в результате теплового движения расположены хаотично (рис. 16.2, а) и поэтому векторная сумма всех моментов диполей в среднем близка к нулю. При наложении внешнего электрического поля на каждый диполь действуют силы, стремящиеся ориентировать его параллельно электрическому полю (рис. 16.2,6). В этом случае сумма всех дипольных моментов молекул уже не равна нулю и диэлектрик приобретает электрический момент. Такой тип поляризации называют ориентационной, или дипольной, поляризацией. [c.7]

Для полярных молекул формула (16.7) имеет вид [c.7]

Рис, 16.2. Схема поляризации полярных молекул [c.7]

Поведение полярных молекул в поле световой волны не отличается от поведения неполярных молекул. Поскольку напряженность электрического поля световой волны меняется очень быстро (в видимой области с частотой порядка (4- -8) 10 Гц), а частоты вращательных движений молекул (вызванных тепловым движением) имеют порядок 10 —10 Гц, то за время светового колебания молекула не успевает повернуться, т. е. диполь не успевает сориентироваться в поле световой волны. Поэтому выражение молекулярной рефракции полярных молекул остается таким же (см. формулу (16.12)), что и для неполярных веществ. [c.8]

В случае полярных молекул, обладающих постоянным дипольным моментом, поляризация происходит не только вследствие индукции, но и вследствие ориентации молекул электрическим полем. Однако следует учитывать тот факт, что направление постоянного дипольного момента в молекуле может не совпадать с направлением [c.67]

Эффект Коттона — Мутона во многом аналогичен эффекту Керра. По своим магнитным свойствам молекулы делятся на парамагнитные молекулы (р>1), обладающие постоянным магнитным моментом, и диамагнитные молекулы (н<1), которые не имеют постоянного магнитного момента, но могут приобретать его в магнитном поле. Анизотропия среды под действием магнитного поля возникает либо благодаря ориентации парамагнитных молекул (по аналогии с полярными молекулами), либо благодаря анизотропии магнитной восприимчивости [c.69]

Таким образом, интенсивность ИК-полосы может служить мерой полярности молекулы (связи), а интенсивность линии комбинационного рассеяния — мерой ее ковалентности. [c.101]

Дипольная поляризация характерна для полярных диэлектриков. Полярные молекулы имеют несимметричное строение. Центры тяжести эквивалентных разноименных зарядов у них не совпадают, и поэтому в отсутствие внешнего поля эти молекулы обладают собственным электрическим моментом т. е. являются жесткими [c.544]

Зазоры и щели при течении масел вследствие облитерации могут постепенно заращиваться полярными молекулами даже при тщательно отфильтрованной жидкости. При смещении поршня облитерация во всех случаях устраняется, т. е. исчезает неподвижный слой полярных молекул. Облитерация отрицательно влияет на работу золотниковых механизмов и других элементов гидроаппаратуры. Предотвращение вредного влияния облитерации осуществляется двумя способами 1) подбором рабочих жидкостей и материалов сопрягаемых деталей, не образующих фиксированного слоя полярных молекул 2) сообщением золотнику поворотных или осевых вибраций с большой частотой и малой амплитудой. [c.370]

Насыщенный адсорбционный монослой образуется из плотно расположенных полярных молекул, ориентированных параллельно друг другу и перпендикулярно поверхности тела. Адсорбированные молекулы взаимодействуют не только с поверхностью, но и между собой. Взаимодействие между молекулами в тангенциальном направлении к поверхности называют продольной когезией. Конец молекулы, присоединяющийся к металлу, подобен маленькому магниту, его называют полярным или активным. Остальная часть молекулы составляет так называемый хвост. У всех органических кислот и их мыл активной является карбоксильная группа СООН, у спиртов-гидроксил ОН, у других веществ - группа NH- O- I и др. [32]. [c.55]

Рис. 2.7. Схема адсорбционно-расклинивающего действия полярных молекул смазочного материала [32]

Для ориентации диполя требуется время, которое характеризуется временем релаксации т. После снятия внешнего поля в течение т ориентация полярной молекулы под действием теплового движения уменьшается в е раз (е — основание натурального логарифма). [c.155]

Время релаксации прямо пропорционально вязкости диэлектрика и обратно пропорционально температуре. Вязкость диэлектрика с ростом температуры экспоненциально уменьшается, поэтому уменьшается и т. В этой области температур г с ростом температуры увеличивается (рис. 5.15, а) участок бв. Уменьшение Zr на участке вг вызывается разориентацией полярных молекул в результате теплового движения, на участке аб — уменьшением плотности. [c.155]

Если полупериод приложенного напряжения Т/2 < т, то электрические моменты полярных молекул не успевают ориентироваться в электрическом поле и дипольная поляризация уменьшается. Поэтому Ел полярного диэлектрика уменьшается (рис. 5.15, б). В зависимости от строения диэлектрика и внешних условий время релаксации дипольной поляризации изменяется в широких пределах — [c.156]

С увеличением частоты число поворотов полярной молекулы в единицу времени растет и диэлектрические потери, вызванные током /аве, увеличиваются, становятся намного большими, чем потери от электропроводности. Растет и tg б, достигая максимума [c.163]

Полярные молекулы растворителя — сольвента (например, воды), соответственно ориентируясь около поверхностных катионов металла (рис. 108), облегчают переход катионов в раствор с освобождением энергии сольватации (в водном растворе — гидратации), так как уровень сольватированного иона ниже, чем кати- [c.151]

Источником э. д. с. между металлами при V (0), по теории А. Н. Фрумкина, могут быть контактная разность потенциалов, а также адсорбция ионов и полярных молекул. Разность потенциалов нулевых зарядов двух металлов должна быть приблизи- [c.162]

По своей природе ингибиторы коррозии бывают ионными [катионного типа — катапин, ЧМ анионного типа — тиомочевина S (N112)2] или молекулярными соединениями (например, антра-ниловая кислота). Ингибиторы адсорбируются на поверхности корродирующего металла или электростатически (адсорбция ионов и полярных молекул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорбция поверхностно активных ионов и молекул за счет молекулярных ван-дер-ваальсовских сил), или химически (хемосорбция ионов и молекул за счет валентных сил химического сродства) возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил. [c.345]

Общее представление о значении коэффициентов трения скольжения /, дают экспериментальные данные для разных видов трения, приведенные ниже трение ювенильных поверхностей при отсутствии смазки и оксидов — 0,8...6,0 трение окисленных поверхностей — 0,4...0,8 граничное трение при наличии мономолекулярного слоя смазки на поверхности—0,2...0,6 граничное трение при наличии мультимолекулярного слоя полярных молекул — 0,1...0,4 гидродинамическое трение при наличии слоя неполярных молекул — 0,008. 0,02 гидродинамическое трение при наличии жидкокристаллической объемной фазы —0,0001...0,001. [c.228]

Если в диэлектрике имеются полярные молекулы и связь между ними невелика, то под действием поля они могут относительно легко поворачиваться. Ориентации диполей в поле препятствует тепловое движение. В результате возникает дипольная поляризация, 3ависящая от теплового движения. [c.289]

Вычислить дипо 7ьнук> тепловую поляризуемость можно, пользуясь аналогией между этим механизмом поляризации и механизмом ионной тепловой поляризации. Разница заключается лишь в том, что ион переходит из одного равновесного положения в другое за счет поступательного движения, а полярная молекула — за счет вращательного. Такой расчет приводит к обратно пропорциональной зависимости поляризуемости от температуры [c.289]

Эти силы могут возникать не только за счет создания мгновенных дипольных моментов. Они возникают также между полярными молекулами, обладающими постоянными дипольными моментами (в НгО, НС1 и т. д.), за счет поляризации неполярных молекул полярными и т. п. [3]. Нередко ван-дер-ваальсовы силы комбинируются с другими. Так, в молекулах некоторых газов, например СЬ, N2, На, атомы связаны ковалентными силами, а молекулы между собой — ван-дер-ваальсовыми. В связи с этим в I2 энергия связи С1—С1 57 ккал/моль, а теплота сублимации I2 5 ккал/моль. [c.25]

Известно, что металл с кристаллической структурой представляет собой систему положительных ионов (ядра, окруженные электронами внутренних орбиталей), 1югруженную в отрицательный электронный газ обобществленных внешних электронов. Электроны, обладающие достаточным запасом кинетической энергии, вырываются из металла и образуют над его поверхностью отрицательно заряженное облако. Электроны, находящиеся внутри металла и вблизи его поверхности, отталкиваются от этого облака, смещаясь внутрь металла. В результате уменьшается поверхностная плотность электронов и индуцируется положительный заряд, равный по абсолютной величине отрицательному заряду электронного облака. Сила взаимодействия между зарядами - сила электрического изображения - имеет значительную дальность действия, до 10 мкм от поверхности. Следовательно, энергетический потенциал поверхности характеризуется потенциалом внепп1сго пространства на расстоянии примерно 10 мкм от поверхности. Облако электронов совместно с наружным слоем положительных ионов образует двойной электрической слой. Таким образом, наличие электрического потенциала поверхности твердого тела и полярных молекул поверхностно-активных веществ предопределяет уровень их энергетического взаимодействия при адсорбции и строение адсорби -)ованной пленки. [c.54]

Таким образом, жидкости с молекулами больиюй длины - макромолекулами, содержащие в растворе поверхностно-активные ве-п(ества, образуют над монослоем полярных молекул граничный слой, в котором молекулы расположены не беспорядочно, как в объеме жидкости, а правильно ориентированы. Можно считать, что граничные слои находятся в особом агрегатном состоянии, имея квазикристал-лическую структуру особой фазы жидкости - граничной. Основанием для подобного утверждения служит наличие особых состава, структуры, свойств и выраженной границы раздела адсорбированной пленки, т е. наличие всех признаков фазы термодинамической системы. [c.55]

Расход яшдкости через капиллярную щель зависит помимо рассмотренных факторов от времени и свойств рабочей жидкости. Утечки жидкости через капиллярную щель находящейся в покое пары убывают со временем и могут даже прекратиться. Это явление объясняется заращиванием щелей слоем полярных молекул и получило название облитерации щелей. Толщина слоя полярных молекул зависит от свойств минерального масла и составляет 0,05—10 мк. Очевидно, что, если толщина слоя полярных молекул будет равна половине зазора, утечки прекратятся. [c.25]

Гигроскопичность диэлектриков зависит от их структуры и состава. Неполярные органические диэлектрики, например парафин, полиэтилен, полипропилен, обладают очень малой гигроскопичностью, почти не поглощают влаги из возду а и даже при длительном пребывании во влажной среде сохраняют хорошие диэлектрические свойства. Полярные диэлектрики обладают обычно большей гигроскопичностью, причем закрепление полярных молекул воды около полярных групп молекул диэлектрика замедляет поглощение влаги и равновесное состояние (предельное влагопоглоще-ние) наступает в них за большее время, чем у неполярных. Некоторые вещества, поглощая влагу, образуют с ней твердый коллоидный раствор — набухают. У таких диэлектриков (например, целлюлозные материалы) влагопоглощение может быть очень большим и вызывать сильное ухудшение электрических параметров. Наличие в диэлектриках водорастворимых составных частей и солей повышает их гигроскопичность. Многие неорганические диэлектрики, обладающие плотной структурой, например стекло, непористая керамика, практически не обнаруживают объемного поглощения воды. Проникновение влаги в диэлектрик может происходить через имеющиеся в нем поры. По своему характеру пористость может быть открытой в виде каверн на поверхности закрытой — в виде внутренних воздушных пустот, не сообщающихся с окружающей средой сквозной — в виде каналов, пронизывающих диэлектрик насквозь. Наибольшее влияние на электрические параметры оказывает влага, попадающая в сквозные поры. Конденсируясь на их стенках, вода образует сплошные пленки повышенной проводимости. Имеют значение и размеры пор, которые могут быть разными от макроскопических до суб-микроскопических размером (5—10)-10 см. [c.110]

Большую склонность к ассоциации проявляют полярные молекулы водяного пара. Разработанная М. П. Вукаловичем и И. И. Новиковым теория ассоциации. молекул водяного пара позволила получить достаточно точное уравнение состояния, на основании которого составлены таблицы и диаграммы свойств водяного пара для абсолютных давлений до 100 МПа и температур до 1000°С [3]. Эти диаграммы и таблицы используются для практических расчетов всех теплоэнергетических процессов, в которых используется водяной пар. [c.10]

Неупругие поляризации. К неупругим поляризациям относится дипольная поляризация, которая наблюдается в полярных газообразных и жидких диэлектриках. Полярные диэлектрики построены из полярных молекул, в котсфых центры положительных и отрица-тельйых зарядов не совпадают. Полярная молекула имеет собственный электртескяй момент (дипольный момент) цд ( К,л-м), как [c.154]

При низких температурах вязкость диэлектрика так велика, что диполи заморожены , не ориентируются в электрическом поле и дипольная поляризация не происходит. Проводимость диэлектрика при низких температурах мала, а поэтому невелики /ск и вызываемые им диэлектрИческйе потери. Поэтому tg б жидкого полярного диэлектрика при низких температурах имеет небольшое значение (рис. 5.21, а, пунктирная линия). С ростом температуры вязкость диэлектрика уменьи1ается. время релаксации полярных молеку.-i становится меньше и они вовлекаются в процесс поляризации. Ориентация (поворот молекул в поле в результате преодоления межмо-лекулярных сил) происходит с трением . На работу против сил трения затрачивается энергия электрического поля, которая и рассеивается в диэлектрике, активная составляющая /да тока абсорбции /аос увеличивается и tgfi диэлектрика растет (рис. 5.21, а). При температуре вязкость диэлектрика уменьшается до такого значения, что время релаксации И полупериод T 2 - i2f) приложенного напряжения становятся одинаковыми Полярные молекулы в течение одного полупериода поворачиваются на максималь- [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...