Van der Waals styrker

Van der Waals-kræfter (Vander Waals-kræfter [1] ) er kræfterne i intermolekylær (og interatomisk ) interaktion med en energi på 10-20 kJ / mol . Udtrykket refererede oprindeligt til alle sådanne kræfter, i moderne videnskab anvendes det normalt til de kræfter, der opstår fra polarisering af molekyler og dannelse af dipoler . Opdaget af JD Van der Waals i 1869 .

Van der Waals kræfter af interatomisk interaktion af inerte gasser bestemmer muligheden for eksistensen af ​​aggregerede tilstande af inerte gasser ( gas , væske og faste stoffer ).

van der Waals-kræfter omfatter interaktioner mellem dipoler (permanente og inducerede). Navnet kommer fra det faktum, at disse kræfter er årsagen til korrektionen for indre tryk i van der Waals tilstandsligning for en rigtig gas . Disse interaktioner, såvel som hydrogenbindinger , bestemmer dannelsen af ​​den rumlige struktur af biologiske makromolekyler.

Van der Waals-kræfter opstår også mellem en partikel (makroskopisk partikel eller nanopartikel) og et molekyle og mellem to partikler [2] [3] [4] .

Klassifikation af van der Waals styrker

Van der Waals interaktion består af tre typer svage elektromagnetiske interaktioner:

• Orienteringskræfter , dipol-dipol tiltrækning. Det udføres mellem molekyler, der er permanente dipoler. Et eksempel er HCl i flydende og fast tilstand. Energien af ​​en sådan interaktion er omvendt proportional med terningen af ​​afstanden mellem dipolerne.
• Dispersiv tiltrækning (London-kræfter, spredningskræfter ). På grund af samspillet mellem den øjeblikkelige og inducerede dipol. Energien af ​​en sådan interaktion er omvendt proportional med den sjette potens af afstanden mellem dipolerne.
• Induktiv tiltrækning (polarisationsattraktion). Interaktion mellem en permanent dipol og en induceret (induceret) en. Energien af ​​en sådan interaktion er omvendt proportional med den sjette potens af afstanden mellem dipolerne.

Indtil nu går mange forfattere ud fra den antagelse, at van der Waals-kræfter bestemmer interlagsinteraktionen i lagdelte krystaller, hvilket er i modstrid med eksperimentelle data: Debye-temperaturanisotropiskalaen og følgelig gitterreflektionsanisotropiskalaen. Baseret på denne fejlagtige [5] antagelse er der bygget mange todimensionelle modeller, der "beskriver" egenskaberne, især af grafit og bornitrid .

I sidstnævnte tilfælde handler de såkaldte Casimir- og Casimir-Lifshitz-styrker .

Manifestationer i naturen

• Sammenhængen af ​​partikler af små asteroider i Saturns ring [6] ;
• Gekkoers evne til at bestige glatte overflader som glas [7] .
• I TALEN genomredigeringssystemet interagerer den anden aminosyrerest i Repeat Variable Diresidue (RVD) med nukleotidet , men arten af ​​denne interaktion er anderledes: asparagin og asparaginsyre danner hydrogenbindinger med nitrogenholdige baser , mens isoleucin og glycin binder til målnukleotidet på grund af Van forces der Waals [8] .

Se også

• Intermolekylær interaktion
• Interatomisk interaktion
• Spredningskræfter
• Vedhæftning
• Lim

Noter

1. ↑ Denne stavemåde er givet af den russiske staveordbog: omkring 200.000 ord / Russian Academy of Sciences. Institut for russisk sprog V. V. Vinogradova / Ed. V.V. Lopatina, O.E. Ivanova. - Ed. 4., rev. og yderligere — M.: AST-PRESS KNIGA, 2013. — 896 s. — (Grundlæggende ordbøger over det russiske sprog). - Med. 68. - ISBN 978-5-462-01272-3 ".
2. ↑ Barash Yu.S. Van der Waals styrker. - M. : Nauka, 1988. - 344 s.
3. ↑ Israelachvili J. Intermolekylære og overfladekræfter. - London: Academic Press, 1985-2004. - 450 sek. , ISBN 0-12-375181-0 .
4. ↑ Deryagin B.V., Churaev N.V., Muller V.M. Overfladekræfter. — M .: Nauka, 1985. — 400 s.
5. ↑ Ordin SV, [Sharupin BN og Fedorov MI], Semiconductors J. Normale gittervibrationer og krystalstrukturen af ​​anisotrope modifikationer af bornitrid // FTP, 32(9), 924-932, 1998.
6. ↑ De smås tiltrækning: Svage kræfter betyder noget . Tidsskrift "Popular Mechanics" (24. februar 2010). "Små, hurtigt roterende asteroider er ude af stand til at opretholde integritet på grund af tyngdekraften: de er for små til dette, og centrifugalkræfter vil nemt rive dem fra hinanden. Hvad holder dem hele? Hentet 25. februar 2010. Arkiveret fra originalen 27. marts 2010. (Russisk)
7. ↑ Autumn K., Sitti M., Liang YA et al. Bevis for van der Waals adhæsion i gekko setae Arkiveret 28. december 2012 på Wayback Machine // PNAS . — v. 99. - nej. 19, 2002 , s. 12252-12256.
8. ↑ Nemudry A. A., Valetdinova K. R., Medvedev S. P., Zakian S. M. TALEN og CRISPR/Cas genome redigeringssystemer – opdagelsesværktøjer // Acta Naturae. - 2014. - Nr. 03 (22) . — ISSN 2075-8243 .

Litteratur

• Barash Yu.S. Van der Waals styrker. - M. : Nauka, 1988. - 344 s.
• Kaplan IG Introduktion til teorien om intermolekylære interaktioner. — M .: Nauka, 1982. — 312 s.
• Kaplan IG  Intermolekylære interaktioner. Fysisk fortolkning, computerberegninger og modelpotentiale. — M.: BINOM. Videnlaboratoriet, 2012. - 400 s. — ISBN 978-5-94774-939-7 .
• Intermolekylære interaktioner; fra diatomiske molekyler til biopolymerer / Pr. fra engelsk. under redaktion af: Pyulman B. - M . : Mir, 1981. - 592 s.
• Deryagin B. V., Churaev N. V., Muller V. M. Overfladekræfter. — M .: Nauka, 1985. — 400 s.
• Hobza P., Zahradnik R. Intermolekylære komplekser: Van der Waals-systemers rolle i fysisk kemi og biodiscipliner. — M .: Mir, 1989. — 376 s.
• Israelachvili J. Intermolekylære og overfladekræfter. - London: Academic Press, 1985-2004. - 450 sek. — ISBN 0-12-375181-0 .
• E. M. Lifshits , I. E. Dzyaloshinskii og L. P. Pitaevskii, Generel teori om van der Waals styrker, Uspekhifizicheskikh nauk. -Det Russiske Videnskabsakademi,1961. -T. 73,nr. 3. -S. 381-422. (Russisk)

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	GND : 4187406-7 J9U : 987007531849205171 LCCN : sh85141973