Физическая связь
Физическая связь
Страница 8

Пусть в неполярной молекуле, отстоящей от полярной молекулы на расстоянии s, индуцируется момент mинд. Энергия Uинд взаимодействия молекул зависит от напряженности E поля, создаваемого в центре неполярной частицы постоянным дипольным моментом полярной молекулы и от величины индуцированного момента mинд: .  Интеграл берется от 0 до E, так как изначально поля в центре неполярной молекулы нет, и, возникая под внешним влиянием полярной молекулы, оно растет от 0 до E. Подставив в выражение для Uинд ранее полученное выражение для μинд, получим: Uинд=½aE2. Напряженность E поля создаваемого в центре неполярной молекулы положительным и отрицательным полюсами постоянного диполя может быть выражена следующей формулой:

.

Здесь, как и раньше, пренебрегая l2 по сравнению с s2, получим: . Подставив полученное для напряженности выражение в формулу энергии индукционного взаимодействия (Uинд=‑½aE2) получаем: Uинд=2am2/s6.

Если учесть, что наводящая индуцированный дипольный момент молекула сама обладает поляризуемостью, формула примет окончательный вид:

Энергия индукционного взаимодействия, как и ориентационного, убывает пропорционально шестой степени расстояния, но индукционное взаимодействие не зависит от температуры. Последнее связано с тем, что ориентация наведенного дипольного момента не может быть произвольной, она однозначно определяется направлением и положением наводящего диполя в пространстве.

Величина энергии индукционного взаимодействия Uинд тем значительнее, чем выше поляризуемость поляризуемых молекул. Индукционное взаимодействие наблюдается: при образовании гидратов благородных газов, в растворах полярных веществ, в неполярных растворителях (например, ацетона в тэтрахлорметане) и т.п., но существенно только для молекул со значительной поляризуемостью; к ним, в первую очередь, относятся молекулы с сопряженными связями.

Индукционное взаимодействие не аддитивно. Это становится ясным, если рассмотреть неполярную частицу в поле двух симметрично расположенных диполей. Каждый из них, действуя сам, вызвал бы индукционный эффект, но совместное их действие взаимно уравновешивается, в результате чего дипольный момент у неполярной частицы не наводится, а следовательно энергия системы в рассматриваемом случае индукционным взаимодействием не понижается.

Страницы: 4 5 6 7 8 9 10 11 12

СОРРЕНТО (Sorrento) , город в Юж. Италии, в области Кампания, у Неаполитанского зал. Ок. 15 тыс. жителей. Рыболовство, кустарные промыслы. Приморский климатический курорт. Архитектурные памятники 11-17 вв. В 1924-28 в Сорренто жил М. Горький.

ЛЕНЦ Эмилий Христианович (1804-65) , российский физик и электротехник, академик Петербургской АН (1830), ректор Санкт-Петербургского университета (с 1863). Установил (1833) правило, названное его именем, экспериментально обосновал закон Джоуля - Ленца (1842). Дал методы расчета электромагнитов (совместно с Б. С. Якоби), открыл обратимость электрических машин. Труды по геофизике.

АВГУСТИН (Виноградский Алексей Васильевич) (1766-1819) , русский духовный писатель и проповедник, архиепископ Московский и Коломенский (1818). "Сочинения" изданы в 1856.