Жидкое состояние вещества (жидкости). Силы Ван-дер-Ваальса. Водородная связь. Взаимосвязь типа межмолекулярной связи и полярности молекул с температурой кипения жидкости

Жи́дкость — одно из агрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём. Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое.

Форма жидких тел может полностью или отчасти определяться тем, что их поверхность ведёт себя как упругая мембрана. Так, вода может собираться в капли. Но жидкость способна течь даже под своей неподвижной поверхностью, и это тоже означает несохранение формы (внутренних частей жидкого тела).

Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в то же время им недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии. Вещество в жидком состоянии существует в определённом интервале температур, ниже которого переходит в твердое состояние (происходит кристаллизация либо превращение в твердотельное аморфное состояние — стекло), выше — в газообразное (происходит испарение). Границы этого интервала зависят от давления.

Как правило, вещество в жидком состоянии имеет только одну модификацию. (Наиболее важные исключения — это квантовые жидкости и жидкие кристаллы.) Поэтому в большинстве случаев жидкость является не только агрегатным состоянием, но и термодинамической фазой (жидкая фаза).

Все жидкости принято делить на чистые жидкости и смеси. Некоторые смеси жидкостей имеют большое значение для жизни: кровь, морская вода и др. Жидкости могут выполнять функциюрастворителей.

Молекулы притягиваются друг к другу благодаря электростатическому взаимодействию между ними. Три типа взаимодействия: ориентационное, индукционное, дисперсионное.

В любой момент времени происходит колебания ядер атомов в молекуле, поэтому в этот момент не не полярная молекула становится слабо полярной.В каждом поляризуемом веществе есть три типа взаимодействия.

Водородная связь- особый вид межмолекулярного взаимодействия по прочности,по энергии связи между ковалентной полярной и межмолекулярной.

Вандер-Вальсовые силы - это связь атома водорода с атомом сильно электроотрицательного элемента. Наличие водородных связей приводит к заметной полимеризации воды, HF и т.д. Энергия водородной связи = 8-40 кДж/моль.

Наличие водородных связей является причиной аномальных температур кипения и плавления некоторых веществ так как на разрыв водородных связей требуется дополнительная затрата энергии.

Вещество кипит тогда, когда энергия межмолекулярных взаимодействий преодолевается энергией кипения движения молекул. Поэтому чем больше энергия межмолекулярных взаимодействий, тем более высокая температура кипения.

Всегда важно учитывать полярность молекулы и ее электрический момент диполя. С последним связана реакция сп-ть веществ. Как правило, чем больше электрический момент диполя молекулы, тем выше реакция сп-ть веществ. Вода, как полярная молекула благоприятствует электролитической диссоциации растворенной в ней электронов.

Условием образования водородной связи является высокая электроотрицательность атома, непосредственно связанного в молекуле с атомом водорода.