最新分子間力和長程力資料

1、精品文檔第六章分子間力和長程力要求：掌握分子間力和長程力的含義，范德華力的構(gòu)成；理解長程力的計算公 式和影響因素；掌握溶膠穩(wěn)定理論一一DLVO理論及其應(yīng)用；理解影響微顆粒 凝聚與分散的各種因素。§61分子間力與長程力及其之間的關(guān)系1、分子間力構(gòu)成任何物質(zhì)的分子之間都存在著 固有引力，將此引力稱之為范德華力， 該力的作用范圍不超過幾個分子直徑的距離， 大約35?。分子間的相互作用 能大約0.11千卡/摩爾。2、長程力膠體粒子或微顆粒之間，當(dāng)相隔一定距離時，相互之間也要產(chǎn)生一種固有引力，這種力的作用范圍比范德華力大得多，例如：平板Fe2Q膠粒層間距離可為8000 ?，玻璃表面吸附水蒸汽膜

2、的厚度約為 100 ?以上，故叫長程力或 長程范德華力。3、分子間力與長程力之間的關(guān)系長程力分為長程范德華引力和長程電場引力或斥力。長程范德華引力：構(gòu)成膠粒或微顆粒的分子之間的范德華力的加和。長程電場引力或斥力：膠粒或微顆粒表面上電層之間的作用力。§6.2分子間力1、分子的種類(1) 偶極分子 水分子：強(qiáng)偶極子(2) 非極性分子 氣體分子：精品文檔(3) 異極性分子 表面活性物質(zhì)：2、分子間力范德華力的構(gòu)成(1) 永久偶極子與永久偶極子之間的相互作用力(Keeson公式)一取向 靜電力：(2) 永久偶極子與誘導(dǎo)偶極子之間的相互作用力(力：Debye公式)一誘導(dǎo)力:(3)誘導(dǎo)偶極子與誘

3、導(dǎo)偶極子之間的相互作用力(London公式)一色散3、范德華力的起因無論是哪種類型的分子間力，其產(chǎn)生的根本原因均是：一個偶極子產(chǎn)生 的電場，對另一個偶極子產(chǎn)生的作用力的結(jié)果。(1) 偶極矩(2) 范德華力的大小訂72式中：為兩個偶極子之間的作用力；負(fù)號表示偶極子之間的作用力為引 力；B為分子間范德華引力的強(qiáng)度；x為兩個分子之間的距離。§5.3長程力長程力包括長程引力和長程斥力。1、尺寸無限的兩塊平板之間單位面積的吸引勢能以分子間力公式二一B -x -6為基礎(chǔ)，對兩平板中的所有分子與分子間 的作用力進(jìn)行 疊加積 分，積分結(jié)果 便是兩 個宏觀體之間 的長程 引力。的相斥位能相近似2、膠體

4、粒子（球形粒子）之間單位面積的吸引勢能公式以分子間力公式二一Bx -6為基礎(chǔ)，對膠粒中的所有分子與分子間 的作用力進(jìn)行疊加積分，積分結(jié)果便是膠體離子之間的長程引力：H Hamaker常數(shù)（哈馬克常數(shù)），在描述膠粒之間范德華引力所起的 作用，相當(dāng)于單個分子中B所起的作用。B越大，分子間的范德華引力越大； H越大，膠粒之間的長程范德華引力越大。3、介質(zhì)對范德華引力的影響2為溶質(zhì)（分散相）；1為溶劑伴隨以上過程的勢能變化為：2-4:%1 匕2 -2 冷2上式中各j，就的通式而言，各項(xiàng)距離參數(shù)和尺寸參數(shù)的依賴方式完全相 等，只是分子參數(shù)不同，而分子參數(shù)又完全包括在 Hamakei常數(shù)中，故有:=H i

5、iH 22 _ 2H 12質(zhì)點(diǎn)2被介質(zhì)1隔開的哈馬克常數(shù)而H 1 = . H11 H 22則H212 =（十11 一、出2）2“12越小，介質(zhì)越容易將質(zhì)點(diǎn)隔開，即溶質(zhì)越易分散。若H212為零，則質(zhì)點(diǎn)間的引力消失，溶質(zhì)溶于溶劑中。結(jié)論：（1）無論是在真空中，還是在介質(zhì)中，由于范德華力存在，分散質(zhì) 點(diǎn)間總是要產(chǎn)生一個凈引力；（2）將質(zhì)點(diǎn)置于介質(zhì)中，一般減弱質(zhì)點(diǎn)間范德華引力，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的 Hamaker常數(shù)與介質(zhì)的Hamaker常數(shù)相等時，質(zhì)點(diǎn)間引力消 失，溶質(zhì)完全溶于介質(zhì)中。§6.4勢能曲線與DLVO理論（溶膠穩(wěn)定理論）1、球形顆粒之間的引力勢能、斥力位能及凈勢能（1）球形顆粒間范德華引力勢

6、能表達(dá)式：x-212(2)球形顆粒間雙電層斥力位能表達(dá)式:64Rn°KT 07（3）球形顆粒間的的凈勢能:凈=；凈+ ；斥=64Rn°KT 0e_'x2、勢能曲線及DLVO理論(1)勢能曲線X(2)DLV 0溶膠穩(wěn)定性理論對球形顆粒&凈對x求導(dǎo)，導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)為極值點(diǎn)。一般情況下有三 個極值點(diǎn)：第一極小值、能壘和第二極小值。膠體顆粒的穩(wěn)定性判斷：3 -KT當(dāng)能壘£ b熱運(yùn)動能2 第二極小值時：膠體穩(wěn)定分散;33KTKT當(dāng)熱運(yùn)動能2第二極小值，同時2能壘& b時，膠體顆粒在第二極小值處凝聚，形成較為松散的凝聚體；3-KT當(dāng)熱運(yùn)動能2能壘& b時，膠體顆粒在第一極小值處凝聚，形成較為緊密的凝聚體。(3) 攪拌對凝聚的作用 弱攪拌可能有助于凝聚（在第二極小值處凝聚）； 適當(dāng)增大攪拌強(qiáng)度，可能有助于分散（能量大于第二極小值，但小 于能壘）； 繼續(xù)增大攪拌強(qiáng)度，可能有助于凝聚（能量大于能壘，在第一極小 值處凝聚）。3、討論（1表