Г.А. Миронова - Конденсированное состояние вещества - от структурных единиц до живой материи. Т1 (1119317), страница 26
Текст из файла (страница 26)
а гюскольку ан юанмозкГ«звует со всеми 12 иэлектрзнами, обабпкствяенными (делокаянзовалымг ) з) е бсизольных кальцвя, то, фарьгально, группо ан девакялпзоаеинлн валент ность атома храма в дпбензалхраме равна двеналцвтн. Более подробно структура и свойщнл координационных соединений рассмотрены а частях 1Н и (У. $2 19 Мстиллицссзсйя сВязь Мепшли кокая связь — это пределызый случаИ связи, оьушест»- лземой многацситрэвыми арбитазямн лри числе целтров, стремншемся к кагкчноспг.
Па своим эле«тропроволкпим сяайшшы металлы в ппаобразгюм (мрообпзг ам) состоя«наг опюсятся к диэлеюрикам Мшаллвческая связь возникает в ршультатс перекрытия внешних л- и р-арбпшлей прн сближении а~яаов. Прн этом л- и р-электроны теряют слюн с гяшнаидуальиымн «гамами н коллекпкизируктюя, образуя ферми-жидкость. Поэтому металл можно рассматриппь «ак систему полажитслыю заряженных напав, образуюгцнх кристаллическую реикт«у, погруженную в атрицюеэьзю заряженную электронную ферми-хашкаегь. Ъюпраннан фермнжид«ость ккп осуществляет металличес«уза связь мюКлу ланами за счет опас аллиного купала»ского прнплкеиня зияюв к электронам. Чиста метшличсскай связью ззаедама облалаюз щелачньк ьзеталлы. У металлов перахолмой группы с незапалиевиыми внутренними аболочшмн к металлической связи может пржяешпваться ювазкнгна».
Прадемшктрнразать обраюааиш металлической связи можно методам молекулярных србиззлей на примере линейной цепочки нз комов лития М, еиецшяя электронная оболочка катары«содержит ишака один электрон гк 2марбгпяли. Бузгсм поспаеняа увелнчиюпь чмло атман л цсгючке. В молекуле 1.1э (рпс. 2-46 О) нмсютсн одна эапоанелна» связышюшая и олзк свободная разрыхлвагцая молекулярные арбиталн. В цепочю «з трех атомов 1.зз (рнс.
2-46 6) паявлнеп:я несвнзьлкюшая (а«полов«ну зиполнеии л) мале«увязши арбгпаль, знсргя» которой совпадает с энергией в:кодных орбитаяей 1.1 В цепочке М, (рис. 2-46 «) образу«пса иые Орбзпали. Па мере роста числа апиюв в линейной цепочке урони» энергии молекулярных арбпталсй сблиюиотся, образу лл» , обрез я лл» бесконсчгюй гкй. пеночки зону кшзннепрсрывно расгюложеииых эшргепксских яюв Зона формируется при абраюяанни структуры зп небольшого ч нала атомов (в трехмерном случш — атомами первых коордннациои«ых сфер), и при лалыкйшем уаелнчеигю числа атомна ширина зовы пр акт ичсски не юменштс».
Каждая машк)»яр«»я србнталь оюитываст впо пель атомов (сй члсуй ( лзг 2зл ( ) ' ' — ''Я- шчгг~~з.ла — с ;+) г+ е ч.Ж:"(.+ ' ,г вгшзиз г/~~-';т — . 2лг 2агуяй г ' +'аЪ~!ьУ й (.(3 () '"""'фГ~~Х Мг~ ршй ипш Ннмняя гюлсвина уровней заполнена сбсбшссшлсннымн засилии юмн, шисрыс ссунисгвляют слазь аюмов в цсгю гкс. караю орной оссбснносгью мстаяличссксй вшпп, абуюююшггной сс многспсн росой щгиролсй и сбобшсствлснисм валснпгых злскгроноя, мшясз:а сс изотронный характер, в шличис ог гигйиалснных локмьных ь гшюнгныхс яшй. г'нь 2-иь и. ошрашм сбрю имам магазл ч свой с язи с рамкак талии сл" паяла аосбнш Сй ° Шм Ч 'аГОМса !аг(а).шг(б),йй().СЛС антсбРап»лг ш сшмнгсск аур шьпкп ° списши ил рс«р шошмся2- Чб м. р и — х рамка л и с гиг ч с ри Ыршояании мопс у рвмх Чб я.а( — -ш ьикяш о — и ыс ю о* — рзшп виним.
')л вмн сп мш о знаком и ° иьиюямт бусин й иибрмксны пунктир. в н Ымрама а м лсьулярг ьи гю гю фузгкв н — сшюнгнымн линя»ин Ул(((Г Ый .и злы Мсташтичсский ларакшр связи опрслсляст сгруьгуру крисшлли сках рашсгои мсншловг паи Лсйсгввсм изот(югзиых сил сриплкснпя ловопсльно эаыпкеггньге ионы обливаются на минимальна иозьюиныс расстояния, образув наибслсс платные упшсвют.
Знсргия мсталличссксй связи нмсст такой мс порякок всличиньг, «ик н ксвалснгной слюн (! 5 зб). Однако, в рсзультатс сс изогропнпго характера, мстаалы облалиот балке высокой г шасгич пастью (ковкостыо), в отлично сг хрупких кристаллов с ковавснтиыми связимн. 156 151 ЧАСЧБ1 Рл. (В. Нексе ешл пеева осей шяш. оле у н1.нкковдлдитныквзлимодкйствия молдкул К исковалентным взаимолятюгвнвм отшюяте» все взавмолейсшил, мпникаюпою мелю) атомами и ьюлекулами, находящимися на расстолни. ят. ери к!тарих еше нет сушеспюнного перекрыти» «слисамх фуньцтгй.
такими »ванно«еде!виями, прежие всего, «вдаются аггцояьпыс взаимо. действия ЙД. Ван-дер-Вшльса. К(юме того, к некошлстпиым взаимешйетлилм отьосятси широко распроецюнеигь~е в природе волородныс и гидр фсбные взаимодействия молшгул, вмаошие огромное значение во многихх биоло| и сских структурах. 53.1.
Взаимодействия Ваа-дер-Ваваьса Взаамошйстввя Ваи-дер-Вээльса — зто взанмолействил между частицами с нулевыы сумьпрным зарядом. Сущее'шуют три основных типа ван-лср-ваальсовскик юаимодейщвий: лисов!юионнсе, электростатиче. скос (орвентлпионисе) и псляризациснное (инлуцироелнисе) азаимомйсп не. 3.! Д. Днсперсноннсе взаимодействие Диаштс пинос взаимодействие — юо «заимодейстаис неупрзльнык частиц, не нме!ощих шютоннных липольных моменю«В частности, к тльим час ицам опкжятся атомы с полностью заполненными электролинии обоз!зыками, у мпорых распределение элеюроиной плон|ости симметрично относительно ядра. Однако, в силу принципа неопределенности, Лля всех атомов и молекул характерны юшнтовые флуюувции электронной шютн юти, которые, в слепо очередь, определяют Липольный момент частиц.
Врсмя жизни этого момента опрелеляешя временем существования флукгуацпи В полуклассичесиой модели время сушеспювания флуктуации в ато ах связано с частотой вращения электроно» вокруг ядра и соьтавлнет -(!О" !О 'с) с. Мгноневные значении зтнх ксроткожнвуелп (виртуал ных) липольных моментов могут бып. «ссьма велико. Например, у азина воцорола они по вершку величнты составляют евв = 2 5 О. Прн сближении частиц, в результате юаиьюдействил виртуальных дипольиых иоментов, между частицами возннкагст силы нритяжения.
Оппнпь млпчину этих сия мож!ю слеауюшим образом. Пуши частица 1 в момент времени г облалает некоторым виртуальным днпальным моченюм создающим виртуальное электрическое поле с напрлжеююсгью Б(г го) . Напряженность электрические пол» виртуальною липоля убывае~ с расстоянием по закону В - 1/гз, твк пе как и у классического постланного Лигюяьного момента Втори» часпгцэ, находяшаясн на расею»пик г от перый, поллршуется е попе первой часпюы, пргюбрша инпуцнроеанный днпальиый момент () = аб'- с/г-', где и — пошршуемость частицы при даююй орисншпии напр»пенности электри псютго поля.
Обратим внимание на то, что ориентация инвуцирошнного дипольного ьюмеига «сегда сею »лает с напраеленшш поля б. Пешему собсщениая потенциальная энергия взаимодействия частиц, то есть знершя слюн юстиц будет отрицательной и проеарционшьной 6-й стмтени нсжзтомного расстояния: В! -1-! = (06)/2=-пбз - — п/гэ. Зависимость силы взаимодействия между чштнпами ж!»сстояиия имеет вид! Р =-г)Д,,! г,/Вг-и/ т . Учтем теперь, что ориентапня виртуалыюга напольного момент» частицы 1 непрэрмвно гемен»спи. Оютветственио изменяюгся величина л напрншеиие виртуального поля В(г,г) и точш г. Одшша при любой орисишции поля в точке г оно индупврует «оилинеарный гнрпуальныи днпольный момент, так гго меклу частицами всегда действуют силы гшитякения. таким образом, флуктувшги рюпрэдсления элекгрлческой плопюсти у частном ! вызывают фзуктуируюший дивш~ьный ьюмент у частицы 2.
Чтобы получгпь среднее значение эзер!ни взанчодействия, нала апредслтпь среднее значен е «валраза яапряженносги вир!зал«ного элшпрнпскшо ноля (В (г,г)), действующего на частицу 2 е точке г. Для атома вспорола расчет ласт с юауюшую приблинеииу!а формулу пот енц навьи ой энергии ли с перс вонного при лишни»: ез/ 1 2~5 н Для атома гелия потенциап,иая энергии притюкенил значительно меньше: ех( 1 7,9 Пвь = -1,62( — ч — '+ ...~ ав( Энергиго дисперсвоиного «заимолействия можно выразгпь че!жз !ютенциааы ионизацпи )„и 1» взаимодействующих молевул.
Потенцию!ьнаи энергия дисперснонного взаимолейшвия двух сферически сшв|етричвых частиц я и В ив расспжнилл, значителыго превышающик их размсрм, описывается формулой Лондона: (3.1) !33 Члсуб ! Р». й! Н»п ял еэ юод Д те л. о скул ! !Рп 1, э !е эюргин лиспсрсионного втаималс!ютаия О„- !е, то вать апре»спас с пслнчиной паименывега пОгенпоава лониэаш и, 'по фили»сок! гю цю !см слабее сввэань! внешние элеюршы с ящюм, тем бол ше пюи !еиа еиргюльного лшюлыюга момента. Замет ы. что паскш!ьку величины в р!)в»»нога аипального наметив, сот»»и»смога и вирту»»ьного электрического шюл, а также паляриэуемасть частиц и первом приблин сипи, ве зависят от темпе!э»турц та энергия лнсперсаоннаго взаимо»сломи» также не зависит ат температуры.
У лютни со сферической симметрией распрелелен я электронной пл тности коэффициент полярюуемаати ц не тая!шит ат надравяеиия. Вчсстс с тем. лисгнрсиоинмй липольный ьюмент может возникать и у полярных чютип с лесимметричнмы распределением эююранггай п»относи! и постоянным электрическим дигюльным моменцы. В юом случае при вычислении писпсрснонных сид слелуст у ппывать аниютропию ьо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
