ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конфигурация и конформация молекул из "Физикохимия полимеров" Молекула любого вещества имеет химическое строение, которому соответствует строго определенное пространственное расположение атомов —определен- ная конфигурация. [c.81] На рис. 8 схематически изображена конфигурация молекулы этилена. [c.81] Двойная связь осуществляется двумя парами электронов, принадлежащими связываемым углеродным атомам. [c.81] Отсюда следует, что лля лроизводиых этилена возможна npi странственная изомерия (стереоизомерия), обусловленная разли ным расположением заместителей относительно двойной связ Этот вид пространственной изомерии получил название цис-тран изомерии. Классическим примером подобных сгереоизомеров явл ются фумаровая и малеиновая кислоты. [c.82] Вокруг двойной связи также может происходить вращен) отдельных групп, но для его осуществления необходимо ралорва п-связь, что, естественно, треб ет затраты большой энергии. Поэт му При обычной температуре внутреннего вращения ие происходи Но При достаточно высоких температурах, когда энергия теилов( го движения становится соизмеримой с энергией химической связ возможно взаимное превращение цис- и гракс-изомеров. [c.82] Таким образом, повороты одной части молекулы отиосит(. лы другой могут сопровождаться и не сопровождаться разрывом xi мичсских связей. В первом случае до и после поворота молеку.-имеет разные конфигурации. [c.82] В реальных цепных молекулах полимеров валентные углы имеют вполне определенную величину (рис. 10). которая при вращении звеньев может незначительно изменяться, В цепи с фиксированным значением валентных углов положение каждого последующего звона оказывается зависимым от положения п едыдушего (рис. И). Поэтому, лаже если предположить наличие свободного вращения, такая цепь принимает меньшее число конформаций, чем свободно сочлененная цепь, но она также способна сильно изгибаться. [c.83] Межмолекулярным принято называть взаимодействие между молекулами, химически ие реагирующими друг с другом. Существует и вну-гримо. екулярное взаимодействие, т. е. нехимическое взаимодействие звеньев молекулы. Эти взаимодействия принято делить на ионное, ориентаииоиное, деформационное и дисперсионное. Кроме гого, между соседними молекулами, а также между определенными -Группами одной и той же молекулы могут образовываться и водородные связи. [c.83] Дисперсионное взаимодействие проявляется между любыми молекулами, по у полярных молекул иа него накладывается орнентациос.ное взаимодействие. Поэтому общая энергия взаимодействия между полярными молекулами или полярными группами больше, чем между неполярными Так. если энергия взаимодействия между углеводородными группами —СНг— или —СН—СН— составляет примерно 1,0 ккал[.коль, то взаимодсйстние между группами —С— I составляет около 3.4 ккал(моль. [c.84] Если одно положение звена цепи характеризуется потенциаль-ROH энергией Ui, а другое положение, которое звено принимает в результате теплового движения, энергией t/j, то эиергия перехода из одного положения в другое равна разности AU=U2—V (рис. 13). Разность энергии ДС/ определяет гибкость цепи полимера, реа 1изуемую при термодинамическом равновесии, — термодинамическую гибкость. [c.86] Повороты звеньев и переход их от расположения, соответствую Hiero одному минимуму энергии, к расположению, соответствую шему другому минимуму энергии, могуг происходить только прИ наличии необходимого запаса энергии. При этом звенья в прО странстве принимают це любые положения, а лишь некоторые разрешаемь е наличием взаимодействия. Таким образом, реальная цепь полимера, вследствие внутримолекулярного взаимодействия принимает меньшее число конформаций, т. е. она менее гибкая чем свободно сочлененная цепь, в которой Происходит свободное вращение. [c.86] Длинная гибкая изолированная цепь вследствие теплового движения звеньев сворачивается при одинаковой длине цепи, в зависимости от ее термодинамической гибкости, степень свернутости депей различного химического строения может быть различной. [c.86] Беспорядочно свернутую макромолекулу называют молекулярным статистическим клубком (рис, 14). Одно и то же расстояние г между концами молекулы может соответствовать различным конформациям. [c.87] Предельно вытянутому состоянию иепи отвечает наибольшее значение г, предельно свернутому состоянию —наименьшее значение г. [c.87] Вернуться к основной статье