Van der Waals styrkor

Van der Waals-krafter (Vander Waals-krafter [1] ) är krafterna för intermolekylär (och interatomär ) interaktion med en energi på 10-20 kJ / mol . Termen hänvisade ursprungligen till alla sådana krafter, i modern vetenskap tillämpas det vanligtvis på de krafter som uppstår från polariseringen av molekyler och bildandet av dipoler . Upptäckt av JD Van der Waals 1869 .

Van der Waals krafter av interatomisk interaktion av inerta gaser bestämmer möjligheten av förekomsten av aggregerade tillstånd av inerta gaser ( gas , vätska och fasta ämnen ).

van der Waals krafter inkluderar interaktioner mellan dipoler (permanenta och inducerade). Namnet kommer från det faktum att dessa krafter är orsaken till korrigeringen för inre tryck i van der Waals tillståndsekvation för en riktig gas . Dessa interaktioner, såväl som vätebindningar , bestämmer bildandet av den rumsliga strukturen för biologiska makromolekyler.

Van der Waals krafter uppstår också mellan en partikel (makroskopisk partikel eller nanopartikel) och en molekyl och mellan två partiklar [2] [3] [4] .

Klassificering av van der Waals styrkor

Van der Waals interaktion består av tre typer av svaga elektromagnetiska interaktioner:

• Orienteringskrafter , dipol-dipol attraktion. Det utförs mellan molekyler som är permanenta dipoler. Ett exempel är HCl i flytande och fast tillstånd. Energin för en sådan interaktion är omvänt proportionell mot kuben för avståndet mellan dipolerna.
• Dispersiv attraktion (Londonstyrkor, spridningskrafter ). På grund av interaktionen mellan den momentana och inducerade dipolen. Energin för en sådan interaktion är omvänt proportionell mot den sjätte potensen av avståndet mellan dipolerna.
• Induktiv attraktion (polarisationsattraktion). Interaktion mellan en permanent dipol och en inducerad (inducerad). Energin för en sådan interaktion är omvänt proportionell mot den sjätte potensen av avståndet mellan dipolerna.

Hittills har många författare utgått från antagandet att van der Waals krafter bestämmer interskiktets interaktion i skiktade kristaller, vilket motsäger experimentella data: Debye temperaturanisotropiskalan och följaktligen gitterreflektionsanisotropiskalan. Baserat på detta felaktiga [5] antagande har många tvådimensionella modeller byggts som "beskriver" egenskaperna hos i synnerhet grafit och bornitrid .

I det senare fallet agerar de så kallade Casimir- och Casimir-Lifshitz-styrkorna .

Manifestationer i naturen

• Sammanhållning av partiklar av små asteroider i Saturnus ring [6] ;
• Geckos förmåga att klättra på släta ytor som glas [7] .
• I TALEN-genomredigeringssystemet interagerar den andra aminosyraresten i Repeat Variable Diresidue (RVD) med nukleotiden , men naturen av denna interaktion är annorlunda: asparagin och asparaginsyra bildar vätebindningar med kvävehaltiga baser , medan isoleucin och glycin binder till målnukleotiden på grund av Van forces der Waals [8] .

Se även

• Intermolekylär interaktion
• Interatomisk interaktion
• Dispersionskrafter
• Adhesion
• Lim

Anteckningar

1. ↑ Denna stavning ges av den ryska stavningsordboken: cirka 200 000 ord / Russian Academy of Sciences. Institutet för ryska språket V. V. Vinogradova / Ed. V.V. Lopatina, O.E. Ivanova. - Ed. 4:e, rev. och ytterligare — M.: AST-PRESS KNIGA, 2013. — 896 sid. — (Fundamentala ordböcker för det ryska språket). - Med. 68. - ISBN 978-5-462-01272-3 ".
2. ↑ Barash Yu.S. Van der Waals styrkor. - M. : Nauka, 1988. - 344 sid.
3. ↑ Israelachvili J. Intermolekylära och ytkrafter. - London: Academic Press, 1985-2004. — 450 s. , ISBN 0-12-375181-0 .
4. ↑ Deryagin B.V., Churaev N.V., Muller V.M. Ytkrafter. — M .: Nauka, 1985. — 400 sid.
5. ↑ Ordin SV, [Sharupin BN och Fedorov MI], Semiconductors J. Normala gittervibrationer och kristallstrukturen för anisotropa modifieringar av bornitrid // FTP, 32(9), 924-932, 1998.
6. ↑ De smås attraktion: Svaga krafter spelar roll . Tidskrift "Popular Mechanics" (24 februari 2010). "Små, snabbt roterande asteroider är oförmögna att upprätthålla integritet på grund av gravitationen: de är för små för detta, och centrifugalkrafter kommer lätt att slita isär dem. Vad håller dem hela? Hämtad 25 februari 2010. Arkiverad från originalet 27 mars 2010. (ryska)
7. ↑ Autumn K., Sitti M., Liang YA et al. Bevis för van der Waals vidhäftning i gecko setae Arkiverad 28 december 2012 på Wayback Machine // PNAS . — v. 99. - nej. 19, 2002 , sid. 12252-12256.
8. ↑ Nemudry A. A., Valetdinova K. R., Medvedev S. P., Zakian S. M. TALEN och CRISPR/Cas genomredigeringssystem – upptäcktsverktyg // Acta Naturae. - 2014. - Nr 03 (22) . — ISSN 2075-8243 .

Litteratur

• Barash Yu.S. Van der Waals styrkor. - M. : Nauka, 1988. - 344 sid.
• Kaplan IG Introduktion till teorin om intermolekylära interaktioner. — M .: Nauka, 1982. — 312 sid.
• Kaplan IG  Intermolekylära interaktioner. Fysisk tolkning, datorberäkningar och modellpotential. — M.: BINOM. Kunskapslaboratoriet, 2012. - 400 sid. — ISBN 978-5-94774-939-7 .
• Intermolekylära interaktioner; från diatomiska molekyler till biopolymerer / Per. från engelska. under redaktion av: Pyulman B. - M . : Mir, 1981. - 592 sid.
• Deryagin B. V., Churaev N. V., Muller V. M. Ytkrafter. — M .: Nauka, 1985. — 400 sid.
• Hobza P., Zahradnik R. Intermolekylära komplex: Van der Waals-systemens roll i fysikalisk kemi och biodiscipliner. — M .: Mir, 1989. — 376 sid.
• Israelachvili J. Intermolekylära och ytkrafter. - London: Academic Press, 1985-2004. — 450 s. — ISBN 0-12-375181-0 .
• E. M. Lifshits , I. E. Dzyaloshinskii och L. P. Pitaevskii, General theory of van der Waals forces, Uspekhifizicheskikh nauk. -Ryska vetenskapsakademin,1961. -T. 73,nr 3. -S. 381-422. (ryska)

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	GND : 4187406-7 J9U : 987007531849205171 LCCN : sh85141973