Forțele Van der Waals

Forțele Van der Waals (forțele Vander Waals [1] ) sunt forțele interacțiunii intermoleculare (și interatomice ) cu o energie de 10-20 kJ / mol . Termenul se referea inițial la toate astfel de forțe, în știința modernă este de obicei aplicat forțelor care decurg din polarizarea moleculelor și formarea de dipoli . Descoperit de JD Van der Waals în 1869 .

Forțele Van der Waals de interacțiune interatomică a gazelor inerte determină posibilitatea existenței unor stări agregate ale gazelor inerte ( gaz , lichid și solide ).

Forțele van der Waals includ interacțiuni între dipoli (permanenți și indus). Denumirea provine de la faptul că aceste forțe sunt cauza corecției presiunii interne în ecuația de stare van der Waals pentru un gaz real . Aceste interacțiuni, precum și legăturile de hidrogen , determină formarea structurii spațiale a macromoleculelor biologice.

Forțele Van der Waals apar și între o particulă (particulă macroscopică sau nanoparticulă) și o moleculă și între două particule [2] [3] [4] .

Clasificarea forțelor van der Waals

Interacțiunea van der Waals constă din trei tipuri de interacțiuni electromagnetice slabe:

• Forțe de orientare , atracție dipol-dipol. Se desfășoară între molecule care sunt dipoli permanenți. Un exemplu este HCl în stare lichidă și solidă. Energia unei astfel de interacțiuni este invers proporțională cu cubul distanței dintre dipoli.
• Atractie dispersivă (forțe de la Londra, forțe de dispersie ). Datorită interacțiunii dintre dipolul instantaneu și cel indus. Energia unei astfel de interacțiuni este invers proporțională cu puterea a șasea a distanței dintre dipoli.
• Atractie inductiva (atractie de polarizare). Interacțiunea dintre un dipol permanent și unul indus (indus). Energia unei astfel de interacțiuni este invers proporțională cu puterea a șasea a distanței dintre dipoli.

Până în prezent, mulți autori pleacă de la ipoteza că forțele van der Waals determină interacțiunea interstrat în cristalele stratificate, ceea ce contrazice datele experimentale: scara de anizotropie a temperaturii Debye și, în consecință, scara de anizotropie a reflexiei rețelei. Pe baza acestei ipoteze eronate [5] , au fost construite multe modele bidimensionale care „descriu” proprietățile, în special, ale grafitului și nitrurii de bor .

În acest din urmă caz, acționează așa-numitele forțe Casimir și Casimir-Lifshitz .

Manifestări în natură

• Coeziunea particulelor micilor asteroizi ai inelului lui Saturn [6] ;
• Capacitatea gecoșilor de a escalada suprafețe netede, cum ar fi sticla [7] .
• În sistemul de editare a genomului TALEN , al doilea reziduu de aminoacid din Repeat Variable Diresidue (RVD) interacționează cu nucleotida , dar natura acestei interacțiuni este diferită: asparagina și acidul aspartic formează legături de hidrogen cu bazele azotate , în timp ce izoleucina și glicina se leagă . la nucleotida țintă datorită lui Van forces der Waals [8] .

Vezi și

• Interacțiunea intermoleculară
• Interacțiune interatomică
• Forțele de dispersie
• Adeziune
• Lipici

Note

1. ↑ Această ortografie este dată de Dicționarul de ortografie rusă: aproximativ 200.000 de cuvinte / Academia Rusă de Științe. Institutul de Limba Rusă V. V. Vinogradova / Ed. V. V. Lopatina, O. E. Ivanova. - Ed. a 4-a, rev. si suplimentare — M.: AST-PRESS KNIGA, 2013. — 896 p. — (Dicționare fundamentale ale limbii ruse). - Cu. 68. - ISBN 978-5-462-01272-3 ".
2. ↑ Forțele Barash Yu.S. Van der Waals. - M. : Nauka, 1988. - 344 p.
3. ↑ Israelachvili J. Intermolecular and Surface Forces. - Londra: Academic Press, 1985-2004. — 450 s. , ISBN 0-12-375181-0 .
4. ↑ Deryagin B.V., Churaev N.V., Muller V.M. Forțele de suprafață. — M .: Nauka, 1985. — 400 p.
5. ↑ Ordin SV, [Sharupin BN și Fedorov MI], Semiconductors J. Normal lattice vibrations and the crystal structure of anisotropic modifications of boron nitrude // FTP, 32(9), 924-932, 1998.
6. ↑ Atracția celor mici: Forțele slabe contează . Jurnalul „Mecanica populară” (24 februarie 2010). „Asteroizii mici, care se rotesc rapid, sunt incapabili să-și mențină integritatea din cauza gravitației: sunt prea mici pentru asta și forțele centrifuge îi vor rupe cu ușurință. Ce îi ține întregi? Consultat la 25 februarie 2010. Arhivat din original pe 27 martie 2010. (Rusă)
7. ↑ Autumn K., Sitti M., Liang YA et al. Dovezi pentru adeziunea van der Waals în gecko setae Arhivat 28 decembrie 2012 la Wayback Machine // PNAS . — v. 99. - nr. 19, 2002 , pp. 12252-12256.
8. ↑ Nemudry A. A., Valetdinova K. R., Medvedev S. P., Zakian S. M. TALEN și CRISPR/Cas genome editing systems – discovery tools // Acta Naturae. - 2014. - Nr 03 (22) . — ISSN 2075-8243 .

Literatură

• Forțele Barash Yu.S. Van der Waals. - M. : Nauka, 1988. - 344 p.
• Kaplan IG Introducere în teoria interacțiunilor intermoleculare. — M .: Nauka, 1982. — 312 p.
• Kaplan IG  Interacțiuni intermoleculare. Interpretare fizică, calcule computerizate și potențial model. — M.: BINOM. Laboratorul de cunoștințe, 2012. - 400 p. — ISBN 978-5-94774-939-7 .
• Interacțiuni intermoleculare; de la molecule diatomice la biopolimeri / Per. din engleza. sub redacţia: Pyulman B. - M . : Mir, 1981. - 592 p.
• Deryagin B. V., Churaev N. V., Muller V. M. Forțele de suprafață. — M .: Nauka, 1985. — 400 p.
• Hobza P., Zahradnik R. Complexe intermoleculare: Rolul sistemelor van der Waals în chimia fizică și biodiscipline. — M .: Mir, 1989. — 376 p.
• Israelachvili J. Forțe intermoleculare și de suprafață. - Londra: Academic Press, 1985-2004. — 450 s. — ISBN 0-12-375181-0 .
• E. M. Lifshits , I. E. Dzyaloshinskii , and L. P. Pitaevskii, General theory of van der Waals forces, Uspekhifizicheskikh nauk. -Academia Rusă de Științe,1961. -T. 73,nr 3. -S. 381-422. (Rusă)

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană Britannica (online)
În cataloagele bibliografice	GND : 4187406-7 J9U : 987007531849205171 LCCN : sh85141973