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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 計算模擬區(qū) » 分子模擬 » MS » 關于不可混溶組分的分子間作用力
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mydow123銅蟲 (初入文壇)
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[求助]
關于不可混溶組分的分子間作用力
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本人非物理相關專業(yè)，基礎比較差，有個簡單的問題請教各位： 現有兩種不可混溶組分的液體--水和柴油，將兩者摻混后會發(fā)生組分分離，比如將兩者倒入燒杯會發(fā)生分層。然而，如果一個水和柴油的液滴碰撞后，兩者有可能會聚合成一個大液滴（如圖所示），當然兩種組分在新產生的大液滴中不會摻混，但形成的大液滴不會因為兩種組分的排斥再發(fā)生破碎。 對于單組分分子而言，分子間作用力是遠距離吸引力-近距離斥力，請問不同組分之間的分子間作用力是什么樣的呢？是比單組分之間的引力弱呢，還是斥力強呢，還是其他情形呢？ |
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ChemiAndy
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5樓2011-06-18 15:52:52
ChemiAndy
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【答案】應助回帖
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zh1987hs(金幣+8): 謝謝 2011-06-17 10:14:14
mydow123(金幣+10): 2011-06-17 11:13:11
mydow123(金幣+5): 2011-06-21 09:50:40
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mydow123(金幣+5): 2011-06-21 09:50:40
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首先，對于任意兩個中性分子，其作用曲線（勢能曲線）都是相同的，和你說的單組分分子間作用的曲線形狀類似，都是近了排斥，遠了吸引。只有2個同號的離子才會是始終排斥。 那么，互不溶組分混合為什么會分成兩個液滴呢？化學熱力學告訴我們，相分離并非由于組分相互排斥，而是由于總自由能比混合時更低。舉個簡單的例子即可知道，比如A, B組分。A-A作用能-5kcal/mol B-B間作用能-4kcal/mol 但A-B間作用能-3kcal/mol，這樣，體系就不采取A-B-A-B這樣的方式混合了，而是采取A-A-B-B。你可以算算，相分離后體系總勢能最低。 需要提醒的是，體系相分離并非由焓H(H=U+kT, 勢能加動能)單一決定的，熵能(-TΔS)也起作用。他們的和就是自由能ΔG=ΔH-TΔS。如果相分離后自由能降低的話，相分離就會自動發(fā)生。在你這個油水分離這個過程中，其實熵是減小的，但由于焓的勢能部分降的很大，所以總自由能還是降低的。所以分離會自動發(fā)生。 |
2樓2011-06-17 10:01:04
mydow123
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3樓2011-06-17 11:13:31
4樓2011-06-17 23:35:12
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