Van der Waalsovy síly

Van der Waalsovy síly (Vander Waalsovy síly [1] ) jsou síly mezimolekulární (a meziatomové ) interakce s energií 10-20 kJ / mol . Termín původně označoval všechny takové síly, v moderní vědě se obvykle používá pro síly vznikající polarizací molekul a tvorbou dipólů . Objevil jej JD Van der Waals v roce 1869 .

Van der Waalsovy síly meziatomové interakce inertních plynů určují možnost existence agregovaných stavů inertních plynů ( plyn , kapalina a pevné látky ).

van der Waalsovy síly zahrnují interakce mezi dipóly (trvalými a indukovanými). Název pochází ze skutečnosti, že tyto síly jsou příčinou korekce na vnitřní tlak ve stavové rovnici van der Waals pro skutečný plyn . Tyto interakce, stejně jako vodíkové vazby , určují tvorbu prostorové struktury biologických makromolekul.

Van der Waalsovy síly také vznikají mezi částicí (makroskopickou částicí nebo nanočásticí) a molekulou a mezi dvěma částicemi [2] [3] [4] .

Klasifikace van der Waalsových sil

Van der Waalsova interakce se skládá ze tří typů slabých elektromagnetických interakcí:

• Orientační síly , dipól-dipólová přitažlivost. Provádí se mezi molekulami, které jsou permanentními dipóly. Příkladem je HCl v kapalném a pevném stavu. Energie takové interakce je nepřímo úměrná třetí mocnině vzdálenosti mezi dipóly.
• Disperzní přitažlivost (londýnské síly, disperzní síly ). Kvůli interakci mezi okamžitým a indukovaným dipólem. Energie takové interakce je nepřímo úměrná šesté mocnině vzdálenosti mezi dipóly.
• Indukční přitažlivost (polarizační přitažlivost). Interakce mezi permanentním dipólem a indukovaným (indukovaným) dipólem. Energie takové interakce je nepřímo úměrná šesté mocnině vzdálenosti mezi dipóly.

Dosud mnoho autorů vycházelo z předpokladu, že mezivrstvovou interakci ve vrstvených krystalech určují van der Waalsovy síly, což je v rozporu s experimentálními daty: Debyeova teplotní anizotropní stupnice a v souladu s tím i stupnice anizotropie odrazu mřížky. Na základě tohoto mylného [5] předpokladu bylo sestaveno mnoho dvourozměrných modelů, které „popisují“ vlastnosti zejména grafitu a nitridu boru .

V druhém případě působí tzv. Casimir a Casimir-Lifshitzovy síly .

Projevy v přírodě

• Koheze částic malých planetek prstence Saturnu [6] ;
• Schopnost gekonů lézt po hladkých plochách, jako je sklo [7] .
• V editačním systému genomu TALEN druhý aminokyselinový zbytek v RVD (Repeat Variable Diresidue) interaguje s nukleotidem , ale povaha této interakce je odlišná: asparagin a kyselina asparagová tvoří vodíkové vazby s dusíkatými bázemi , zatímco isoleucin a glycin se vážou . k cílovému nukleotidu díky Van Forces der Waals [8] .

Viz také

• Mezimolekulární interakce
• Meziatomová interakce
• Disperzní síly
• Přilnavost
• Lepidlo

Poznámky

1. ↑ Tento pravopis uvádí Ruský slovník pravopisu: asi 200 000 slov / Ruská akademie věd. Ústav ruského jazyka V. V. Vinogradova / Ed. V. V. Lopatina, O. E. Ivanova. - Ed. 4., rev. a doplňkové — M.: AST-PRESS KNIGA, 2013. — 896 s. — (Základní slovníky ruského jazyka). - S. 68. - ISBN 978-5-462-01272-3 “.
2. ↑ Síly Barash Yu.S. Van der Waals. - M. : Nauka, 1988. - 344 s.
3. ↑ Israelachvili J. Mezimolekulární a povrchové síly. - Londýn: Academic Press, 1985-2004. — 450 s. , ISBN 0-12-375181-0 .
4. ↑ Deryagin B.V., Churaev N.V., Muller V.M. Povrchové síly. — M .: Nauka, 1985. — 400 s.
5. ↑ Ordin SV, [Sharupin BN and Fedorov MI], Semiconductors J. Normální kmitání mřížky a krystalová struktura anizotropních modifikací nitridu boru // FTP, 32(9), 924-932, 1998.
6. ↑ Přitažlivost malého: Na slabých silách záleží . Časopis "Populární mechanika" (24. února 2010). „Malé, rychle rotující asteroidy nejsou schopny udržet integritu kvůli gravitaci: jsou na to příliš malé a odstředivé síly je snadno roztrhnou. Co je drží celé? Získáno 25. února 2010. Archivováno z originálu 27. března 2010. (Ruština)
7. ↑ Autumn K., Sitti M., Liang YA et al. Důkaz pro van der Waalsovu adhezi v gecko setae Archivováno 28. prosince 2012 na Wayback Machine // PNAS . — v. 99. - ne. 19, 2002 , str. 12252-12256.
8. ↑ Nemudry A. A., Valetdinova K. R., Medveděv S. P., Zakian S. M. TALEN a systémy úpravy genomu CRISPR/Cas – nástroje pro objevování // Acta Naturae. - 2014. - č. 03 (22) . — ISSN 2075-8243 .

Literatura

• Síly Barash Yu.S. Van der Waals. - M. : Nauka, 1988. - 344 s.
• Kaplan IG Úvod do teorie mezimolekulárních interakcí. — M .: Nauka, 1982. — 312 s.
• Kaplan IG  mezimolekulární interakce. Fyzikální interpretace, počítačové výpočty a modelový potenciál. — M.: BINOM. Vědomostní laboratoř, 2012. - 400 s. — ISBN 978-5-94774-939-7 .
• Mezimolekulární interakce; od dvouatomových molekul k biopolymerům / Per. z angličtiny. pod redakcí: Pyulman B. - M. : Mir, 1981. - 592 s.
• Deryagin B. V., Churaev N. V., Muller V. M. Povrchové síly. — M .: Nauka, 1985. — 400 s.
• Hobza P., Zahradník R. Intermolekulární komplexy: Role van der Waalsových systémů ve fyzikální chemii a biodisciplínách. — M .: Mir, 1989. — 376 s.
• Israelachvili J. Mezimolekulární a povrchové síly. - Londýn: Academic Press, 1985-2004. — 450 s. — ISBN 0-12-375181-0 .
• E. M. Lifshits , I. E. Dzyaloshinskii a L. P. Pitaevskii, Obecná teorie van der Waalsových sil, Uspekhifizicheskikh nauk. -Ruská akademie věd,1961. -T. 73,č. 3. -S. 381-422. (Ruština)

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Britannica (online)
V bibliografických katalozích	GND : 4187406-7 J9U : 987007531849205171 LCCN : sh85141973