Vikipeedia

Van der Waalsi jõud: erinevus redaktsioonide vahel

Sirvi ajalugu interaktiivselt
← Vanem muudatusUuem muudatus →
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
VisuaalneVikitekst
P Klaster (füüsika)
P pisitoimetamine
1. rida:
'''Van der Waalsi jõud''' on [[Füüsikaline keemia|füüsikalises keemias]] summa molekulidevahelistest jõududest, mis ei tulene [[Kovalentne side|kovalentsetest sidemetest]] ega ioonide elektrostaatilisest vastastikmõjust neutraalsete või laetud molekulidega.<ref name="JqXSw" /> Van der Waalsi jõu komponendid on järgmised:
* kahe [[Dipool|dipoolidipool]]i vaheline vastasmõju (Keesomi jõud)
* dipooli ja indutseeritud dipooli vaheline vastasmõju (Debye jõud)
* kahe indutseeritud dipooli vaheline vastasmõju (Londoni jõud).
 
Van der Waalsi vastastikmõju on võrreldes kovalentsete sidemetega palju nõrgem ning väheneb kauguse kasvades kiiremini. Siiski on sellega arvestamine oluline, et õigesti hinnata erinevaid ainetele iseloomulike suurusi – näiteks [[Lahustuvus|lahustuvus]] ja [[Keemistemperatuur|keemistemperatuur]].
 
==Alaliigid==
22. rida:
===Londoni jõud===
 
Kaks ühtlaselt laetud molekuli saavad teineteises indutseerida dipoolmomendi. Mõlemas molekulis toimuvad ajalised laengujaotuse [[Fluktuatsioon|fluktuatsioonidfluktuatsioon]]id sünkroniseeruvad ning molekulide vahel tekib tõmbejõud. Suurema polariseeritavuse tõttu kasvab Londoni jõud koos molekulide massiga. Selle heaks näiteks on halogeenid (kergemast raskemani: F<sub>2</sub>, Cl<sub>2</sub>, Br<sub>2</sub>, I<sub>2</sub>), floor ja kloor on toatemperatuuril gaasilised, broom ja jood aga vedelikud.
 
==Van der Waalsi jõud makroskoopiliste objektide vahel==
 
Makroskoopiliste objektide jaoks summeeritakse van der Waalsi jõud üle kõigi interakteeruvate molekuli paaride. Kuna summaarne jõud leitakse [[Integraal|integraalinaintegraal]]ina üle kehade ruumala, on see sõltuv kehade kujust. H. C. Hamaker leidis 1937. aastal van der Waalsi vastastikmõjus olevate kahe kera, mille raadiused on <math>R_1</math> ja <math>R_2</math>, potentsiaalse energia, võttes aluseks Fritz Londoni samal aastal tuletatud dispersiooni vastastikmõju energia seose.<ref name="8ye6M" /><ref name="Osnr2" /> Saadud seos on esitatav kujul
 
<math>U(z;R_{1},R_{2}) = -\frac{A}{6}\left(\frac{2R_{1}R_{2}}{z^2 - (R_{1} + R_{2})^2} + \frac{2R_{1}R_{2}}{z^2 - (R_{1} - R_{2})^2} + \ln\left[\frac{z^2-(R_{1}+ R_{2})^2}{z^2-(R_{1}- R_{2})^2}\right]\right)</math>,
32. rida:
kus <math>A</math> on aine omadustest sõltuv Hamakeri koefitsient (suurusjärgus <math>10^{-20}J</math>) ning <math>z</math> on kerade tsentrite vaheline kaugus. Eeldusel, et kerad on teineteisele väga lähedal, võib teha eelduse, et <math>z \approx R_1 + R_2</math>, sellega lihtsustub potentsiaalse energia avaldis väga palju:
 
<math>\ U(r;R_{1},R_{2})= -\frac{AR_{1}R_{2}}{(R_{1}+R_{2})6r}</math>,
 
kus <math>r</math> on kerade pindade vaheline kaugus. Potentsiaalsest energiast jõule üleminekuks tuleb leida selle vastandmärgiga gradient:
46. rida:
===Gaasi olekuvõrrand===
 
[[Ideaalne gaas|Ideaalse gaasi]] [[Ideaalse gaasi olekuvõrrand|olekuvõrrandit]] kasutades tehakse eeldus, et molekulide ruumala on lõpmata väike ning nende vahel puudub vastasmõju (näiteks van der Waalsi jõud). Neist eeldustest loobudes tõestas 1873. aastal Johannes Diderik van der Waals gaasi olekuvõrrandi. Van der Waalsi võrrand on esitatav kujul
 
<math>\left(p + \frac{a}{V_m^2}\right)\left(V_m-b\right) = RT</math>,
 
kus on sisse toodud kaks uut ainet iseloomustavat parameetrit: <math>a</math>, mis iseloomustab van der Waalsi jõudude suurust, ning <math>b</math>, mis on seotud molekulide lõplike mõõtmetega. Tänu van der Waalsi jõust tuleneva parandusliikme arvestamisele saab ennustada nähtusi, mida ideaalse gaasi korral ei toimuks, näiteks [[Joule'i-Thomsoni efekt]].
54. rida:
===Polümeerid===
 
[[Polümeerid|Polümeeride]]e füüsikalised omadused (näiteks sulamis- ja keemistemperatuur, [[Viskoossus|viskoossus]] ning tugevus) sõltuvad suuresti nende ahelate pikkusest. Kõik see tuleneb van der Waalsi vastastikmõjust (eelkõige Londoni jõust), mis kasvab koos ahela pikkusega. Pikemad ahelad on omavahel tugevamalt seotud, millest tuleneb eelpool mainitud füüsikaliste omaduste muutumine.
 
===Gekod===
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waalsi_jõud"