ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия реактивного взаимодействия из "Введение в современную теорию растворов" Вспомним, что интересующее нас поле Я не есть локальное свойство данной конкретной молекулы. / — это средняя характеристика полей, создаваемых полярными молекулами в изотропном диэлектрике, отнесенная к одной полярной молекуле, на которую в среднем приходится объем V = У/Ма =(4/3) ла . Такую сферу и следует считать очень малым объемом, сохраняющим свойства макроскопического объекта. Ее можно представлять себе как область вакуума, в центре которой находится точечный диполь л. Она может рассматриваться и как непрерывная среда с диэлектрической проницаемостью имеющая момент, равный и результат будет тем же. [c.46] Основное упрощение, принимаемое при выводе уравнения (11.29), заключается не в том, что полярная молекула принимается сферической, а в том, что среда, непосредственно окружающая молекулу, считается бесструктурным континуумом. Это приближение здесь нет оснований считать очень грубым, так как доля, вносимая соседними молекулами в реактивное поле, невелика. [c.46] Энергия реактивного взаимодействия полярных молекул с окружающей средой, как показывает формула (11.38), в основном определяется величиной дипольного момента ц, и статической диэлектрической проницаемостью е , В не очень плотных парах мало отличается от единицы, поэтому мала, хотя и сравнима по величине с энергией дипольного и лондоновского межмолекулярных взаимодействий. В жидкостях, если е . 1, энергия реактивного взаимодействия полярных молекул с окружением может быть довольно большой. Например, статическая диэлектрическая проницаемость чистого жидкого М, М-диметилформамида (СНз)гМСНО при 20° С = 38 [11]. Молярный объем V = 77,4 мл, дипольный момент = 3,80, показатель преломления По == 1,429. Подставляя эти значения в уравнение (П.38), получим Ег = —19,4 кДж/моль. Благодаря реактивному взаимодействию потенциальная энергия молекул диметилформамида в жидкой фазе на 19,4 кДж/моль ниже, чем в паре. Это одна из причин того, что температура кипения Н,М-диметилформамида равна 153° С, т.е. на 117° превышает температуру кипения пентана. Хотя пентан имеет поч-ти ту же молярную массу, дипольный момент его молекул равен 0,083 D, т. е. в 46 раз меньше, чем дипольный момент молекул М,Ы-диметил-формамида. Следовательно, реактивное взаимодействие в пентане очень слабое. Потенциальная энергия жидкого пентана мала, его летучесть значительно выше, чем летучесть Ы,Ы-диметилформамида. [c.48] При растворении полярных жидкостей в неполярном растворителе диэлектрическая проницаемость жидкости уменьшается и Er падает. Так, например, бесконечно разбавленный раствор Ы,Ы-диметилфор-мамида в н-гексане имеет = 1,87. В этом случае энергия реактивного взаимодействия молекул К,Ы-диметилформамида Ец = —3,45 кДж/моль. [c.49] В табл. 2, о которой говорилось в начале этой главы, приведены значения д жидкостей, вычислершые по уравнению (П.38). Из таблицы видно, что энергия реактивного поля велика и может существенно влиять на свойства жидких систем. [c.49] В заключение подчеркнем, что реактивное поле полярных молекул само по себе не может быть причиной возникновения каких-либо упорядоченных структур в жидкой фазе. Упорядоченные структуры, т. е. ассоциаты и комплексы, могут возникать лишь в результате взаимодействий химического типа, рассматриваемых в следующей главе. Пользуясь уравнением (11.38), можно показать, что под влиянием реактивного взаимодействия энергия образования ассоциатов и комплексов обычно уменыиается их устойчивость снижается. [c.49] Вернуться к основной статье