Энергия водородных связей

Молекулы воды, кроме того, способны объединяться в комплексы под действием так называемых водородных связей, которые обусловлены дополнительным взаимодействием атомов водорода, входящих в состав молекулы воды, с кислородом, фтором и некоторыми другими атомами. Энергия водородных связей превосходит энергию вандерваальсовского взаимодействия, но меньше энергии типичной химической связи. [c.284]

Энергия водородной связи (0,5 эВ) определяется в основном, как показывают квантовомеханические расчеты, электростатическим взаимодействием соседствующих молекул с недеформиро-ванными электронными оболочками и обменной составляющей, [c.114]

В. Б. Евдокимов показал, что энергия магнитного поля во много раз меньше не только энергии водородных связей, но и средней тепловой энергии. Так, энергия водородных связей составляет 25 кДж/моль, средняя тепловая — [c.8]

Свойства воды в твердом и жидком состоянии обусловлены образованием водородной связи между атомом кислорода одной молекулы и атомом водорода другой молекулы. Радиус атома водорода очень мал (0,3-10- м), поэтому соседняя молекула может близко подойти к нему, не испытывая сильного отталкивания. Энергия водородной связи в отличие от ковалентной химической связи сравнительно невелика (1 6 -в2 кДж/моль), яо она значительно превышает энергию ван-дер-ваальсовских сил взаимодействия между молекулами неполярных жидкостей. Образование водородной связи вызывает некоторую деформацию (растягивание) связи О — Н, однако расстояние до соседнего атома кислорода остается несколько большим и индивидуальный характер молекул воды в твердом и жидком состоянии сохраняется. [c.11]

Определение энергии водородной связи (теплоты ассоциации] паров уксусной кислоты по ИК-спектрам поглощения [c.213]

Энергию водородной связи можно измерять по ИК-спектрам аналогично определению теплоты димеризации окиси азота (см. практическую работу № 6). При этом часто пренебрегают горячими полосами (разностными переходами) и изменением контура полос от температуры и давления пара. [c.216]

К аналогичному выводу пришел автор работы [ ], который, исходя из модели точечных зарядов, рассчитал энергию водородной связи для различных конфигураций димеров воды. [c.207]

Подсчет энергии водородной связи с группой С—Н ацетона по методу Н. Д. Соколова [ ] дает величину [c.289]

Энергия водородной связи НС1 и НВг с диметиловым и диэтиловым эфирами определялась по изменению отношения концентраций мономерных [c.292]

Энергия водородной связи хлористого водорода с диметиловым эфи-см . Величина примерно равна [c.292]

Расчеты показали, что полная энергия вандерваальсовских сил может быть одного порядка, а иногда и превосходить энергию водородной связи. Эти оценки вполне согласуются с приведенными в 15 энергиями парных взаимодействий молекул. [c.105]

Из выражения (4.1) следует, что сдвиг частоты электронного перехода при образовании комплекса определяется разностью энергий водородной связи в основном [c.116]

В некоторых исследованиях энергию водородной связи ошибочно отождествляют с величиной смещения электронного спектра. [c.117]

Определение энергии водородной связи [c.162]

В ряде соединений сдвиг частоты Vs приближенно пропорционален квадрату энергии водородной связи [15, 16]. Для жидкостей этих веществ квадратичная связь величин [c.163]

Из приведенных рассуждений следует, что электростатическое описание водородной связи не объясняет увеличения интенсивности полосы поглощения валентного колебания Vs и уменьщения ее для полосы деформационного колебания V6. Против этой модели свидетельствует также отсутствие корреляции между энергией водородной связи и дипольным моментом акцептора. Так, например, ацетонитрил (ц=3,440) образует с донором нАн более слабую связь, чем триметиламин ( х=0,7/)). [c.169]

Количество ближайших соседей у каждой молекулы воды при повышении температуры от 277,18 до 373,18 К возрастает от 4,4 до 5, тогда как у других жидкостей наблюдается их уменьшение. Плотность воды как при 273,18 К (на 9%), так и при 373,18 К (на 4,6 %) остается выше плотности льда. Следует отметить значительную взаимную поляризацию молекул воды как в твердом, так и в жидком состоянии, в результате чего возрастают средний дипольный момент и энергия водородных связей. [c.26]

Первые группы обозначаются донором протона, вторые - акцептором Энергия водородной связи составляет 4-8 ккал/моль, т.е. она зан мает промежуточное положение меаду химической связью ( 100 [c.182]

Уникальная методика Девиса нашла еще одно применение. В 1971 г. она была использована для регистрации солнечных нейтрино. Опыт был поставлен в золотой шахте штата Южна Дакота (США) на глубине 1500 м. На этот раз объем детектора составлял 380 (610 г) жидкого тетрахлорэтилена. В результате измерений был обнаружен очень небольшой (0,3 0,2 атома аргона в день) эффект, который можно отнести за счет солнечных нейтрино. Этот эффект оказался в семь раз меньш предсказанного теоретически и только, в пять раз больше минимально возможного эффекта, который должен наблюдаться при термоядерном происхождении солнечной энергии. В связи с этим пришлось пересмотреть расчеты водородного и углеродного циклов. В результате новых расчетов было показано, что результат эксперимента Девиса можно согласовать с термоядерной природой солнечной энергии, если предположить, что основной вклад в нее ( 95%) вносит водородный цикл и что температура центральной области Солнца не превышает 14,3 млн. градусов (раньше ее оценивали в 20 млн. градусов). [c.245]

В отличие от ионных и ковалентных связей, энергия которых измеряется десятками и сотнями кДж/моль, водородная связь представляет собой относительно слабую связь с энергией 8— 40 кДж/моль. Примерами соединений, образующих ассоциаты с участием водородных связей могут служить спирты. При этом возможно образование структур [c.162]

В том случае, когда атом водорода связан с сильно электроотрицательным атомом, возникает так называемая водородная связь. Энергия этой связи порядка 40 кДж/моль. Она реализуется при взаимодействии с гидратированной поверхностью твердого тела веществ, содержащих гидроксильные и другие полярные группы. В ча- [c.75]

Адгезия и смачивание - сложные комплексные явление, зависящие от многих параметров. Конечный результат развития адгезии - адгезионное соединение, характсризз ется комплексом собственных параметров, неаддитивно связанных с параметрами исходных компонентов. Возникновение даже относительно редкой сетки межфазных химических связей кардинально изменяет весь комплекс характеристик адгезионного соединения В слл ае превышения энергией связи межд адгезивом и субстратом энергии водородных связей, деформация адгезионных систем подчиняется закономерностям когезионного (вн трифазного) происхождения. В результате наблюдается своеобразный парадокс, когда существ тощие теории адгезии и смачивания фактически сводятся к описанию образования систем с достаточно слабыми (ван-дер-ваальсовыми и водородными) связями, а на практике стремятся к генерированию максимально прочных (ковалентных и ионных) межфазных связей. Поэтому в настоящее время остаются акт> альными такие научные задачи, как [c.104]

Так как энергия водородной связи является обратной функцией числа монослоев воды п (она колеблется от 40 до 115 кДж/моль), наиболее благоприятными в отношении адгезии являются варианты, при которых пленкообразователь взаимодействует с металлом непосредственно (с образованием химических связей, п = 0) или через мономолекулярный слой воды (за счет водородных связей, п = 1). Только в этих случаях, как показывает опыт, обеспечивается высокая и стабильная адгезионная прочность лакокрасочных покрытий. Наметились пути создания покрытий с длительной адгезионной прочностью, основанные на исключении нежелательного действия воды на пленкообразователь использование лакокрасочных материалов, склонных к водовытеснению обезвоживание поверхности (удаление физически адсорбированной воды) гидрофобизация поверхности применение конверсионных покрытий и грунтов. [c.80]

Ввиду широкой распространенности воды в природе вопрос о ее воздействии на прочность твердых тел имеет большое практическое значение. Молекула воды состоит из ядра атома кислорода, Двух протЬнов и десяти электронов. Ее мйжно представить себе в виде правильного тетраэдра, в центре которого расположено ядро атома кислорода (расстояние от центра до вершин тетраэдра равно (0,95-Ь 0,99) 10 см). Две вершины тет-рээдра (в которых находятся протоны) несут положительный заряд, а двум другим вершинам можно приписать отрицательный заряд. Ковалентная связь О—Н весьма прочна, ее энергия равна 109 ккал1моль. Исключительная полярность молекулы воды и наличие двух положительных водородных ионов (протонов) Н+ объясняет многочисленные аномалии в поведении воды и ее способность к образованию довольно прочных соединений с другими полярными молекулами. Вследствие того, что у иона № отсутствует электронная оболочка (и потому его размеры в тысячи раз меньше, чем у всех остальных ионов), он притягивается электронами других молекул и может внедряться в их электронные оболочки. Таким образом, водородная связь ослаб-ляет связи, присутствующие в твердом теле поэтому вода всегда уменьшает прочность твердых тел и способствует их разрушению. (Энергия водородной связи для полярных молекул равна примерно 6—12 ккал моль.) [c.435]

В. Б. Евдокимовым показано, что структурные свойства воды под действием магнитного поля не могут изменяться еще и потому, что энергия магнитного поля во. много раз меньше не только по сравнению с энергией водородных связей, но и со средней тепловой. Так,, энергия водородных связей составляет 25 кДж/моль, а средняя тепловая энергия 4,2 кДж/моль вклад ойаг-ничивания пр.и напряженности магнитного поля 80-104 А/м (10 000 Э) для воды составляет всего лишь 4,2-10-8 кДж/ моль [1]. [c.14]

К1АН+ВК2И (К,ЛН) +ВН2. Разности Уц2) ге) — Уц2) г ) дают энергии водородной связи для основного Wi и возбужденного Ш2 электронных состояний. Там же указаны частоты электронных переходов для свободной системы V и связан- [c.116]

Значительно труднее интерпретировать сдвиги максимумов полос поглощения и испускания комплексов rio отношению к частотам электронных переходов свободных (не образующих комплекс) молекул. Из выражений (4.2) и (4.3) следует, что величины Av и Av зависят не только от разностей энергий водородной связи в основном и возбужденном электронных состояниях, но и от значений франк-кондоновских энергий 2 и Ех. Последние характеризуют степень изменения ядерной конфигурации комплекса за время возбужденного состояния. Выражения (4.2) и (4.3) в сочетании с (4.1) можно использовать для определения франк-кондоновских энергий. [c.117]

Линейная зависимость между сдвигом частоты г и энергией Н-связи была получена также в работах других авторов (см., например, статьи Соколова, Шигорина [4]) и подтверждена экспериментально путем сопоставления величины сдвига Агз с теплотами смешения и сублимации. Примеры таких комплексов приведены в [3]. Следует, однако, отметить, что применимость выражения (6.3) и других линейных функций, связывающих смещения частот колебаний с величиной ограничена. Они не выполняются для слабых, сильных и некоторых внутримолекулярных ВС. При замене в комплексе доноров протона коэффициенты пропорциональности, зависящие от энергии водородной связи, изменяются. Невыполнение соотношения (6.3) может быть связано с влиянием вандерваальсовских взаимодействий, изменяющихся при переходе от одного акцептора к другому. Чтобы исключить эти побочные эффекты, рекомендуется [c.162]

При магнитной обработке водно-дисперсных систем под влиянием внешнего магнитного поля происходит прецессия отдельных оболочек и поляризация электронных облаков в молекулах, поэтому последаие приобретают индуцированный магнитный момент, направленный антипараллельно внешнему магнитному полю. Вследствие этого энергия водородных связей изменяется, происходит их изгибание и частичный разрыв, что влечет за собой изменение взаимного расположения молекул, а следовательно, структ фы воды, обусловливает наблюдаемые изменения плотности, повфх-ностного натяжения, вязкости и ряда других свойств воды под влиянием магнитного поля. [c.42]

Однако, посюлы Ван-дер-Ваальсовый объем каждой полярной группы различен, то, как будет видно из дальнейшего, вклад каждой полярной группы в юэффициент термичесюго расширения также различен. Относительно водородных связей также можно ограничиться одним значением параметра Р ,, характеризующего энергию водородных связей. [c.79]

Такие расчеты были проведены в работе [8] для систем ПММА-4, ПС-4, ПЭТФ-1 и ПК-1. Результаты расчета в виде зависимости 5 от и показаны на рис. 103. Можно видеть, что для некоторых систем (ПММА-4, ПС-4) независимо от того, содержат ли они объемистые концевые группы или нет, параметр растворимости существенно зависит от и. Это связано с тем, что наличие концевых ОН-грзшп в этих- полимерах приводит к возникновению водородных связей, что требует введения инкрементов АЕ1, учитывающих вклад энергии водородных связей в общую энергию когезии. По мере увеличения п вклад этих связей ослабевает и при п = 10-20 практически не проявляется. [c.390]

Центрами образования кластеров, скорее всего, являются молекулы (НгО) (ЯД-центры). Энергия водородной связи с такой молекулой растет с увеличением ее полярности и протонизации. Если исходить из концентрации ЯД-центров я, 10 см" (7.3.3), то число молекул в кластере в области монослоя = 10-12. Исследования ядерной релаксации (Михель) показали, что в области монослоя существует две фазы молекул воды 1) медленная фаза, с временами корреляции -С(.= 2,3 10" с, в ней находится 5% от всех молекул, скорее всего это молекулы (НзО) и 2) быстрая фаза с Тс = 2,7 10 о с (95 %) — это молекулы, связанные водородными связями. Сильная протонизация (HjO). способствует интенсивному протонному обмену внутри гроздей. [c.239]

Для водородных связей вводят спец. потенциалы, гл. параметрами к-рых явл. Го и е, напр, используют ф-лу (1). Угловая же зависимость энергии водородной связи управляется ван-дер-ваальсовыми М. в., описываемыми атом-атомными потенциальными ф-ци-ямп (см. ниже). Так, угол О—Н...О, напр., не может быть острым, поскольку в этом случае энергия ван-дер-ваальсова М. в. была бы слишком высокой. [c.401]

Расчет энергии связи в кристаллах — безусловно, квантово-механическая задача. Тем не менее установлено, что для некоторых типов твердых тел в достаточно хорошем приближении энергия связи может быть определена и на основе классического рассмотрения. К таким относятся кристаллы, распределение зарядов в которых может быть представлено в виде совокупности периодически расположенных точечных зарядов (ионов) или диполей. Возникающие в этих случаях типы связи называют соответственно ионной или ван-дер-ваальсовой (иногда — дипольной). В то же время сведение квантовомеханической задачи к классической оказалось невозможным в случае, когда плотность электронов в межионном пространстве достаточно велика, и электроны нельзя рассматривать как включенные в точечные (или почти точечные) ионы. Методы определения характеристик связи и физических свойств кристаллов с таким распределением электронов основываются непосредственно на квантовой теории (включая квантовую статистику). Анализ показал, что основными типами связи в этих случаях являются металлическая, характеризующаяся в первую очередь отсутствием направленности, и ковалентная, важным признаком которой является направленность. Помимо этого в последние годы выделяют в особый YHn водородную связь, имеющую важное значение при рассмотрении биологических соет динений. [c.20]

Прогнозирование механических свойств материалов и покрытий основывается на корреляции между механическими свойствами твердых тел и природой и энергией химической связи в веществах (кристаллах веществ), образующих твердое тело. Так, высокой прочностью обладают магнийфосфатные цементы, поскольку Mg имеет как высокие электростатические характеристики (ионный потенциал равен 5.12), так и заметную способность образовывать ковалентные связи. Для систем типа цементных прочность камня тем выше, чем выше доля ковалентности связи, при этом, однако, необходимо, чтобы координационные числа (к. ч.) катиона в цементирующих фазах не были ниже 4. Для материалов, полученных на основе связок, прочностные свойства тем выше, чем большая степень полимерности достигается при отвердевании связки — чем более сшитым получается полимерное тело. Это, видимо, имеет место в том случае, когда степень ионности связи в полимере существенна, а к. ч. катиона равно 4. При к. ч.=2- -3 образуются линейные или слоистые полимеры, макромолекулы которых в полимерном теле связаны молекулярными или водородными силами, что делает такие тела менее прочными по сравнению со сшитыми полимерами, например кварцем. С этой точки зрения высокие механические характеристики будут получаться при использовании связок на основе многозарядных элементов (А1) и особенно многозарядных -элементов (2г, Сг). [c.10]

Почти универсальная активность силановых аппретов по отношению к целому ряду минеральных наполнителей указывает на то, что реакция силанолов с гидроксильными группами поверхности, в результате которой образуются водостойкие оксидные связи с поверхностью, не является обязательным условием эффективного действия аппрета. Например, оксидная связь между кремнием и железом или алюминием неустойчива к гидролизу. Даже ковалентные силоксановые связи гидролизуются водой с образованием силанолов, причем энергия активации гидролиза составляет 23,6 ккал/моль. Если катализатором гидролиза служит бензойная кислота, энергия активации его равна 6 ккал/моль [22], что близко к прочности водородной связи. Наличие остаточной деформа- [c.196]

Стеклообразное состояние. При понижении температуры кинетическая энергия теплового движения сегментов и звеньев макромолекул полимера уменьшается и все большее количество ван-дер-ва-альсовых и водородных связей становится устойчивым. В результате этого гибкость и подвижность макромолекул падает и полимер в определенном диапазоне температур переходит в стеклообразное состояние, в котором конформационные перестройки цепей не прр-исходят. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...