最新分子间力和长程力资料

1、精品文档第六章分子间力和长程力要求：掌握分子间力和长程力的含义，范德华力的构成；理解长程力的计算公 式和影响因素；掌握溶胶稳定理论一一DLVO理论及其应用；理解影响微颗粒 凝聚与分散的各种因素。§61分子间力与长程力及其之间的关系1、分子间力构成任何物质的分子之间都存在着 固有引力，将此引力称之为范德华力， 该力的作用范围不超过几个分子直径的距离， 大约35?。分子间的相互作用 能大约0.11千卡/摩尔。2、长程力胶体粒子或微颗粒之间，当相隔一定距离时，相互之间也要产生一种固有引力，这种力的作用范围比范德华力大得多，例如：平板Fe2Q胶粒层间距离可为8000 ?，玻璃表面吸附水蒸汽膜

2、的厚度约为 100 ?以上，故叫长程力或 长程范德华力。3、分子间力与长程力之间的关系长程力分为长程范德华引力和长程电场引力或斥力。长程范德华引力：构成胶粒或微颗粒的分子之间的范德华力的加和。长程电场引力或斥力：胶粒或微颗粒表面上电层之间的作用力。§6.2分子间力1、分子的种类(1) 偶极分子 水分子：强偶极子(2) 非极性分子 气体分子：精品文档(3) 异极性分子 表面活性物质：2、分子间力范德华力的构成(1) 永久偶极子与永久偶极子之间的相互作用力(Keeson公式)一取向 静电力：(2) 永久偶极子与诱导偶极子之间的相互作用力(力：Debye公式)一诱导力:(3)诱导偶极子与诱

3、导偶极子之间的相互作用力(London公式)一色散3、范德华力的起因无论是哪种类型的分子间力，其产生的根本原因均是：一个偶极子产生 的电场，对另一个偶极子产生的作用力的结果。(1) 偶极矩(2) 范德华力的大小訂72式中：为两个偶极子之间的作用力；负号表示偶极子之间的作用力为引 力；B为分子间范德华引力的强度；x为两个分子之间的距离。§5.3长程力长程力包括长程引力和长程斥力。1、尺寸无限的两块平板之间单位面积的吸引势能以分子间力公式二一B -x -6为基础，对两平板中的所有分子与分子间 的作用力进行 叠加积 分，积分结果 便是两 个宏观体之间 的长程 引力。的相斥位能相近似2、胶体

4、粒子（球形粒子）之间单位面积的吸引势能公式以分子间力公式二一Bx -6为基础，对胶粒中的所有分子与分子间 的作用力进行叠加积分，积分结果便是胶体离子之间的长程引力：H Hamaker常数（哈马克常数），在描述胶粒之间范德华引力所起的 作用，相当于单个分子中B所起的作用。B越大，分子间的范德华引力越大； H越大，胶粒之间的长程范德华引力越大。3、介质对范德华引力的影响2为溶质（分散相）；1为溶剂伴随以上过程的势能变化为：2-4:%1 匕2 -2 冷2上式中各j，就的通式而言，各项距离参数和尺寸参数的依赖方式完全相 等，只是分子参数不同，而分子参数又完全包括在 Hamakei常数中，故有:=H i

5、iH 22 _ 2H 12质点2被介质1隔开的哈马克常数而H 1 = . H11 H 22则H212 =（十11 一、出2）2“12越小，介质越容易将质点隔开，即溶质越易分散。若H212为零，则质点间的引力消失，溶质溶于溶剂中。结论：（1）无论是在真空中，还是在介质中，由于范德华力存在，分散质 点间总是要产生一个净引力；（2）将质点置于介质中，一般减弱质点间范德华引力，当质点的 Hamaker常数与介质的Hamaker常数相等时，质点间引力消 失，溶质完全溶于介质中。§6.4势能曲线与DLVO理论（溶胶稳定理论）1、球形颗粒之间的引力势能、斥力位能及净势能（1）球形颗粒间范德华引力势

6、能表达式：x-212(2)球形颗粒间双电层斥力位能表达式:64Rn°KT 07（3）球形颗粒间的的净势能:净=；净+ ；斥=64Rn°KT 0e_'x2、势能曲线及DLVO理论(1)势能曲线X(2)DLV 0溶胶稳定性理论对球形颗粒&净对x求导，导数为零的点为极值点。一般情况下有三 个极值点：第一极小值、能垒和第二极小值。胶体颗粒的稳定性判断：3 -KT当能垒£ b热运动能2 第二极小值时：胶体稳定分散;33KTKT当热运动能2第二极小值，同时2能垒& b时，胶体颗粒在第二极小值处凝聚，形成较为松散的凝聚体；3-KT当热运动能2能垒& b时，胶体颗粒在第一极小值处凝聚，形成较为紧密的凝聚体。(3) 搅拌对凝聚的作用 弱搅拌可能有助于凝聚（在第二极小值处凝聚）； 适当增大搅拌强度，可能有助于分散（能量大于第二极小值，但小 于能垒）； 继续增大搅拌强度，可能有助于凝聚（能量大于能垒，在第一极小 值处凝聚）。3、讨论（1表