Межмолекулярное взаимодействие
Межмолекулярное взаимодействие — это притяжение и отталкивание частиц вещества друг с другом. Оно особенно заметно на очень малых расстояниях и во многом определяет свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.
Согласно постулатам молекулярно-кинетической теории, частицы вещества постоянно движутся и взаимодействуют. Межмолекулярные силы имеют электрическую природу: они связаны с взаимодействием зарядов в атомах и молекулах.
Как меняется взаимодействие с расстоянием
На сравнительно большом расстоянии взаимодействие практически не проявляется. При сближении частиц сначала преобладает притяжение. Если частицы попытаться сблизить ещё сильнее, резко возрастает отталкивание: электронные оболочки перекрываются, и частицы не могут занимать одно и то же место.
Здесь \(F\) — сила взаимодействия, а \(U\) — потенциальная энергия частиц. Знак и величина силы зависят от расстояния \(r\). Существует такое расстояние, при котором притяжение и отталкивание уравновешиваются. Около него частица может колебаться; это особенно характерно для агрегатных состояний вещества.
В кристалле частицы находятся около положений равновесия. Силы притяжения удерживают их рядом, а силы отталкивания не дают частицам сблизиться слишком сильно. Поэтому тело сохраняет форму и объём.
Межмолекулярное взаимодействие не означает, что частицы всегда притягиваются. На малых расстояниях преобладает отталкивание. Кроме того, сила взаимодействия между частицами — не то же самое, что сила трения или давление газа.
Что происходит при чрезмерном сближении частиц?
Главное
- Межмолекулярное взаимодействие включает притяжение и отталкивание частиц.
- На больших расстояниях силы почти не действуют; при сближении сначала преобладает притяжение, а затем — сильное отталкивание.
- Равновесное расстояние соответствует компенсации сил притяжения и отталкивания.