议渗透剂溶液分子的大小

水分子的形状和大小 水是生命之源,也是我们最熟悉的液体。在常温常压环境中,与其它液体相比,水分子的形状是较简单、空间尺度也是较小的。水分子的形状是:一个大球缺(氧)扣住两个小球缺(氢),呈Λ形,既不是正立方体,也不是球体,但近似为球。水分子的直径d、确切地说,是分子中心至中心的间距,大约为4埃(1埃为10的负10次方米)。 资料〔1〕以立方体作为水分子模型,得出其边长为3.1埃的结果。 我以为:统计平均计算的这些数值,只能给我们一个大概的、定性的理解,也就够了,没必要去追求什么数据准确。因为水分子的形状和大小,不是刚性的,会随着温度不同,水分子中的两个氢原子与氧原子相对间距会发生些变化,也即水分子大小会发生一些变化。

由于氢键存在,液体水局部可形成水分子团 一个明显的例子是:水分子与紧邻的配位的水分子,因温度、状态不同,氢键作用和配位数也不同,冰是结晶体,配位数为4,温度为零度的水平均配位数为4点多(有少数分子钻入4配位间隙中),所以密度大于冰。温度升高,破坏氢键的作用增强(平均配位数值增大),但水分子的热振动范围也增大,占空间尺度也增大,这是一对矛盾。在温度4度时,这一对矛盾处于最佳状态,水的密度最大。水不是冰,不是晶体,但由于氢键存在,在液体局部可形成亚晶体式水分子团,这确是事实;亚晶体式水分子团的大小约是单个水分子的四、五倍,或者近程有序范围更大。

渗透剂溶液分子比水分子要复杂多了 在常温常压环境中,渗透剂溶液分子的形状和大小,比水分子要复杂多了。例如,溶剂去除型的染料苏丹红Ⅳ(溶质)的分子本身就很复杂,它不但有几个偶氮基,还有若干个氢键构成的芳香环(苯环);这样的溶质溶入煤油和萘的溶剂,由于相似相溶作用,会形成由多个分子构成的、更为复杂的大分子团。这些大分子团的分子量,甚至用现代化学方法都难以确定,那么,人们怎么知道它们的形状和大小呢?渗透剂溶液中苏丹红Ⅳ分子的大小可能为水分子直径的几十倍、或上百倍。通常而言,允许着色渗透剂溶液最大分子通过的最窄间隙可能在0.1μm左右。 因为《物理化学》没学好,以上认识,当否,望沟通。 |