К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 6

Другой случай имеет место, если кинетическая энергия сталкивающихся молекул ^(или как минимум одной из них) очень мала . ню сравнению со средней кинетической энергией молекул среды.-Здесь избыток кинетической энергии, выделяющейся при соприкосновении молекул, переходит к молекуле 'с меньшей энергией. Если кинетическая энергия системы после столкновения меньше глубины потенциальной ямы, т. е. меньше {энергии притяжения этих молекул, то происходит ассоциация и молекулы движутся совместно. Таким образом, в первом ц, во втором случае для ,процесса ассоциации необходимо наличие молекул с минимальной Энергией.

Структура образующихся ассоциированных групп, т. е. их стереометрия, пока еще точно не зафиксирована. В ассоциированных группах находится, по-видимому, такое минимальное количество молекул, которое необходимо для создания устойчивой формы строения этой группы. Например, для устойчивой формы отдельных кристаллов воды и льда требуется только пять молекул, четыре из которых размещены вокруг пятой по углам тетраэдра. щот факт хорошо согласуется с теоретическим расчетом и общим анализом 'построения структуры кристаллической решетки воды и льда. Но что представляет собой ассоциированная группа молекул пара в условиях высокого вакуума, как не одну из форм льда? Подтверждением этого является то, что при соответствующих условиях ассоциированные. группы молекул возрастают до размеров видимых частиц льда, структуру Которого можно уподобить структуре тридимита.

На основании этих ,соображений следует признать, что в газообразной; фазе могут существовать ассоциированные молекулы воды, построенные по типу кристаллических .тел, в узлах решеток которых помещаются определенным образом ориентированные молекулы воды. Силы связи между молеку-

лами в таких кристаллах имеют ту же природу, что и силы притяжения молекул, приводящие к отклонению газов от идеальных.

В течение определенного времени столкнувшиеся молекулы могут вести себя в некотором отношении как единая свободная частица. Время существования и длина пути такой частицы, как единого комплекса, определяется соотношением кинетической и потенциальной энергий. Нас интересует длина пути ассоциированной частицы с момента столкновения молекул до полного распада частицы на исходные молекулы.

Количественным критерием, определяющим постановку задачи, является отношение потенциальной энергии взаимодействия к кинетической энергии сталкивающихся молекул. В зависимости от величины этого отношения и возможны разные случаи взаимодействия.

Проанализируем следующие три случая:

1) если средняя кинетическая энергия молекул Ек меньше глубины потенциальной ямы е, то время существования комплекса не ограничено,

длина пути ассоциированной частицы очень велика

2) если Ек порядка i то столкнувшиеся молекулы значительную часть времени взаимодействия проводят в области притяжения потенциальной кривой; длина пути ассоциированной частицы такова, что она успевает достичь стенок сосуда;

 

Другие части:

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 1

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 2

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 3

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 4

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 5

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 6

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 7

К вопросу о силах взаимодействия между молекулами и ассоциации молекул. Часть 8