Физическая связь
Физическая связь
Страница 14

Водородная связь занимает промежуточное положение между химической и физической связями также и по своей природе. Эта связь обусловлена тем, что смещение электрона от атома водорода превращает его в частицу с уникальными свойствами. Если рассматривать эту частицу как катион, то она: во-первых не имеет электронов и поэтому в отличие от других катионов не отталкивается электронными оболочками от других частиц, а испытывает только притяжение, и во-вторых обладает ничтожно малым размером (протон и дейтрон в тысячи раз меньше остальных ионов).

Водородная связь проявляется тем сильнее, чем больше электроотрицательность атома-партнера, и чем меньше его размеры; поэтому она характерна прежде всего для соединений фтора, а также кислорода, в меньшей степени азота, в еще меньшей степени для хлора и серы соответственно. Соответственно меняется и энергия водородной связи. В общем случае она зависит как от вида и состояния атома-партнера, так и от того, с какими атомами последний соседствует. Так, энергия водородной связи H……F (Здесь и вдальнейшем эта связь обозначена точками) равна ≈10 ккал, связи H……O ≈5 ккал, связи H……N ≈2 ккал. Соседство сильно электроотрицательных атомов (F, O, N, Cl) может активизировать к образованию водородной связи и атомы CH‑групп (хотя электроотрицательности углерода и водорода почти одинаковы). Этим объясняется объясняется возникновение водородных связей в таких, например, соединениях, как альдегиды, хлорсодержащие и фторсодержащие углеводороды, содержащие нитрогруппу органические соединения и др.

С усилением водородной связи уменьшаются и соответствующие расстояния. Так если в структуре конденсированного аммиака расстояние H……N превышает расстояние N—H значительно более чем вдвое то в структуре воды (и льда) расстояние H……O больше расстояния O—H лишь на ≈70%, а для фтороводорода оба расстояния (F—H и H……F) одинаковы, т.е. протон располагается строго по середине между ионами фтора.

Благодаря водородным связям молекулы объединяются в ассоциаты (димеры или полимеры). Последние могут иметь линейное, разветвленное или кольчатое строение. Так, муравьиная кислота как в жидкой, так и в газообразной фазе существует главным образом в виде димера; его структура установлена методом электронографии (см. рис.3). Способность к ассоциации отличает воду, спирты, и многие другие жидкости от неассоциированных жидкостей (например от углеводородов). Ассоциация приводит к повышению температуры плавления, температур сублимации и кипения, теплоты парообразования, а также к изменению взаимной растворяющей способности веществ.

Как уже указывалось, энергия водородной связи обычно значительно меньше энергии ковалентной связи. Поэтому повышение температуры приводит к разрыву водородных связей; однако этот процесс как правило, растянут на сравнительно широкий интервал температур; в карбоновых кислотах, например, ассоциация сохраняется даже при их парообразовании. Следует однако заметить, что при более существенном повышении температуры разрушаться начинают и донорно-акцепторные, а также ковалентные связи, разрушение химических связей является основной возможной причиной образования, так называемой, горячей плазмы.

Страницы: 10 11 12 13 14 15 16 17 18

ЧЕНЦОВ Николай Гаврилович (1882-1968) , российский конструктор, инженер, профессор (1950). Ученик Н. Е. Жуковского, один из основателей ЦАГИ. Труды по динамике воздушного винта, разработка графического метода построения эпюра изгибающих моментов для сжатоизогнутых балок ("круги Ченцова"), оптического метода определения напряжений в упругих телах сложной формы.

БИХЕВИОРИЗМ (от англ . behaviour, bihevior - поведение), ведущее направление американской психологии 1-й пол. 20 в. Считал предметом психологии не сознание, а поведение, понимаемое как совокупность двигательных и сводимых к ним словесных и эмоциональных ответов (реакций) на воздействия (стимулы) внешней среды. Родоначальник бихевиоризма - Э. Торндайк, программа и термин предложены Дж. Уотсоном (1913). Наибольшего развития достиг в 20-х гг.; идеи и методы бихевиоризма были перенесены в антропологию, социологию, педагогику, объединяемые в США в качестве "бихевиоральных наук", т. е. изучающих поведение. Необихевиоризм 1930-х гг. (Э. Ч. Толмен, К. Л. Халл), пытаясь преодолеть ограниченность основной схемы бихевиоризма "стимул - реакция", ввел в нее опосредствующее звено - "промежуточные переменные" (различные познавательные и побудительные факторы).

ХАРАДЗЕ Евгений Кириллович (р . 1907), российский ученый, академик РАН (1991; академик АН СССР (с 1984), академик (1955) и президент (1978-86) АН Грузии. Труды по звездной астрономии.