52
Взаимодействие типа диполь-индуцированный диполь
Если система содержит как полярные, так и неполярные частицы
(например, раствор ацетона в четыреххлористом углероде), то неполярные
частицы,
обладающие
деформационной
поляризуемостью
α
деф
,
поляризуются в поле, создаваемом полярными молекулами, так что у них
появляется индуцированный дипольный момент. Связь при этом,
естественно, менее прочная, чем в предыдущем случае. Энергия связи здесь:
E
= – (2
α
деф
·
μ
c
2
·
N
A
) · (1 /
r
6
) .
Дисперсионное взаимодействие
К этому виду связи относят взаимодействие мгновенных диполей
неполярных частиц. При обсуждении строения атома уже говорилось о
вероятностном характере локализации электрона в атоме. Данный подход не
исключает некоторой вероятности того, что электроны в многоэлектронных
частицах (например, два электрона в атоме гелия) в определенный момент
времени окажутся смещенными в одну сторону относительно положительно
заряженного ядра. Взаимное смещение положительных и отрицательных
зарядов приводит к появлению мгновенного диполя, поле которого
воздействует на окружающие частицы, индуцируя на них в свою очередь
дипольные моменты, в результате чего энергия системы понижается, чем и
обеспечивается связь между частицами:
E
= – (3
h
ν
o
· α
деф
2
·
N
A
) · (1 /
r
6
) .
Здесь
h
ν
o
есть некоторый характеристический для данной частицы
квант энергии, примерно равный по величине энергии ионизации.
Данный вид связи обусловливает способность неполярных частиц (в
частности, атомов инертных газов) вступать во взаимодействие друг с
другом.
В общем случае, энергия взаимодействия между частицами с
завершенными электронными оболочками включает эти три типа названных
составляющих:
E
= – [(2
μ
c
4
·
N
A
) · (1/
r
6
) / 3
RT
+ (2 α
деф
·
μ
c
2
·
N
A
) · (1 /
r
6
) +
+ (3
h
ν
o
· α
деф
2
·
N
A
) · (1 /
r
6
)],
или, в общем виде:
E = – A / r
6
.
В различных видах надмолекулярных систем вклад каждой из
составляющих различен.
Достарыңызбен бөлісу: