20228

Полімерні молекули. Полімерний клубок. Формула Флорі

Доклад

Физика

Полімерні молекули ланцюги з великої кількості ланок вони можуть відрізнятися складом однакові ланки або різні степенем гнучкості числом гілок та заряджених груп. Найпростіша полімерна молекула послідовність великої кількості атомних груп з`єднаних у ланцюг ковалентними хімічними зв`язками. N масі ланцюга. Полімерний ланцюг має N 1 N 102 104 Полімерні молекули поділяються на лінійні та тривимірні.

Украинкский

2013-07-25

62 KB

2 чел.

12.Полімерні молекули. Полімерний клубок. Формула Флорі.

Полімерні молекули – ланцюги з великої кількості ланок, вони можуть відрізнятися складом (однакові ланки або різні), степенем гнучкості, числом гілок та заряджених груп.

Найпростіша полімерна молекула – послідовність великої кількості атомних груп, з`єднаних у ланцюг ковалентними хімічними зв`язками. Наприклад, молекула поліетилену

Основна характеристика полімерної молекули – число ланок N, яка називається ступенем полімеризації. N~ масі ланцюга.  Полімерний ланцюг має  N>>1 (N~102 104)

Полімерні молекули поділяються на лінійні та тривимірні.

Лінійні – кожна ланка з`єднана лише з сусідніми ланками- полімерний ланцюг (н-д поліетилен). Строго лінійних молекул мало. Всі вони розгалужені, тобто до ланок приєднані 3 і більше сусідніх ланок. У розгалудж. виділяються основний ланцюг та бічні гілки.

Полімерні молекули, з`єднані між собою хімічними зв`язками так, що утвор. тривимірна просторова сітка  - тривимірні. Полімерний ланцюг вважають таким, що склад. із жорстких ланок, що можуть обертатись одна навколо іншої по конусах валентних кутів.

Полімерний ланцюг має  велику кількість степенів вільності. Тому величини, що характеризують молекулу, є статистичними середніми по всім можливим конформаціям.

Середній квадрат радіуса інерції   , де  - середній квадрат відстані і – тої ланки від центра тяжіння молекули. Для знаходження середнього квадрату відстані між кінцями ланцюга  реальна полімерна молекула замінюється моделлю вільно з`єднаного ланцюга (ВЗЛ) :

ланцюг, в якому кут при обертанні не зберігається, ланки є безтілесними і обертання є вільним ( -кут внутрішнього обертання, - валентний кут).  . Форма, яку приймає флуктуючий ланцюг – статистичний клубок. Ланцюг має  N ланок, довжина в`язі – b, то  , а

Розрізняють щільний клубок (глобула): , розріджений клубок (стат. клубок):. Відмінності:

  •  клубок містить значну кількість пустот (флуктуації являють собою загальмоване обертання: коливання + стрибок);
  •  у глобули пустоти відсутні (флуктуації малі)

Нехай R0  - розмір ідеального клубка, R – розмір клубка, в якому враховані об`ємні взаємодії.  для ВЗЛ, l – довжина ланки. Введемо фактор набрякання :

Клубок намагається прийняти згорнуту конформацію – відповідає максимум ентропії.

Загальний вираз для вільної енергії клубка: ,

- доданок пов`язаний з пружністю,   - доданок, що відповідає моделі ВЗЛ.

Умова рівноваги – мінімум вільної енергії

,   - формула Флорі

Набряклий клубок більше за розмірами ніж ідеальний клубок, це пов`язаний із об´ємною взаємодією.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28891. Образование политических партий в России (конец XIX—начало XX в.) 48.5 KB
  Канун первой российской революции явился тем историческим моментом когда политические партии в России проходили 1й или 2й этапы своего становления. В зависимости от социальноклассовой основы программных и тактических установок все политические партии образовавшиеся до и в годы революции можно разделить на 4 большие группы: пролетарские большевики; революционнодемократические социалдемократического и левонароднического направлений; буржуазные с выделением двух разновидностей: либеральных и консервативных;...
28892. Предмет и задачи вузовского курса Отечественной истории 22 KB
  Предмет и задачи вузовского курса Отечественной истории. Содержанием истории как науки является исторический процесс. Предметом курса отечественной истории является российский исторический процесс от древности до современности. В процессе изучения истории у человека формируется историческое сознание в содержание которого входит ряд элементов: знание фактов истории; способность рассматривать реальную действительность во всех трех временных измерениях: в прошлом настоящем будущем; обобщенный исторический опыт и вытекающие из него уроки...
28893. Первобытная эпоха человечества 24 KB
  Лет назад до образования классовых обществ в различных регионах планеты примерно в IV тыс. В соответствии с ней в древнейшей эпохе выделяются три периода: каменный век от возникновения человека до III тыс. бронзовый век с конца IV до начала 1 тыс. железный век с 1 тыс.
28894. Древние народы на территории России. Ранние башкиры 22 KB
  С востока из-за Дона устремилась новая волна кочевников – сарматов. В 3-7 вв. н.э. в эпоху Великого Переселения народов на территории Северного Причерноморья, а позднее – между Волгой и Дунаем, хлынули гуннские племена или гунны, вышедшие из степей Забайкалья и Монголии.
28895. Влияние природно-климатического, геополитического и религиозного факторов на российский исторический процесс 22 KB
  Важным географическим фактором определяющим особенности территории страны являются моря озера а также другие водоемы. Фундаментальные особенности ведения крестьянского хозяйства в конечном счете наложили неизгладимый отпечаток на русский национальный характер на первый взгляд противоречивый: способность к крайнему напряжению сил отсутствие ярко выраженной привычки к тщательности аккуратности в работе извечная тяга к €œподрайской землице€ необыкновенное чувство доброты коллективизма готовности к оказанию помощи вплоть до...
28896. Место средневековья во всемирно-историческом процессе 23.5 KB
  Место средневековья во всемирноисторическом процессе Понятие средний век было введено итальянскими гуманистами которые хотели таким образом подчеркнуть коренное отличие культуры своего времени от предшествующего исторического периода эпохи Античности. Как видно в оценке средневековья присутствуют крайности. Поразному определяются и временные рамки Средневековья. К тому же внутри тысячелетнего периода Средневековья принято выделять три этапа: Раннее Средневековье V в.
28897. Образование Древнерусского государства. Крещение Руси Х-Х11 в 30 KB
  Крещение Руси ХХ11 в. Расцвет Киевской Руси пришелся на правление князя Владимира 1 9801015 г. Это имело большое значение для дальнейшего развития Руси. Принятие христианства укрепляло государственную власть и территориальное единство Киевской Руси.
28898. Взаимоотношения Руси с соседними государствами и народами 22.5 KB
  Взаимоотношения Руси с соседними государствами и народами. Важное место занимали отношения с Византией которая являлась источником ресурсов для Руси. После крещения Руси Византия стала восприниматься как духовный центр христианства. Хазары контролировали Волжский торговый путь и выступали в двойной роли: с одной стороны препятствовали свободным торговым отношениям Руси; с другой выступали буфером между Русью и кочевниками.
28899. Удельный период в истории России (XII—XV вв.) 28.5 KB
  К середине XII века Русь раскололась на 15 княжеств которые были лишь в формальной зависимости от Киева. Феодальная раздробленность ослабляла Русь. В начальной стадии древнерусское государство распалось на 3 основные области: СевероЗападная Русь. Северовосточная Русь.