Полярность

Полярность молекул, мера интенсивности взаимодействия данной молекулы с другими молекулами или ионами; такой мерой обычно служит электрический момент молекулы по Дебаю (ДеЬуе)—дипольный момент (смотрите Диполь молекулярный) или обобщенный момент (Семенченко),—определяющий асимметрию распределения положительных и отрицательных зарядов в молекуле. П. фазы в целом можно назвать напряжение внутреннего молекулярного силового поля фазы, то есть меру интенсивности междумолекулярных взаимодействий, в ней наблюдающихся. С такой точки зрения мерой П. фазы, например жидкости, является любое связанное с П. молекулярное свойство: молекулярное давление, поверхностное натяжение, скрытая теплота испарения и диэлектрич. постоянная жидкости; эти свойства возрастают с увеличением П. (смотрите Капиллярные явления). Наиболее полярной из обычных жидкостей является вода, затем идут органич. жидкости (ы, к-ты, сложные эфиры, амины и др.), содержащие полярные группы: —ОН, bСО, —Cf°,

^ ОН

—КН₂идр.; наименее полярными жидкостями являются парафины—углеводороды насыщенного ряда (гептан, гексан). С возрастанием П. увеличивается и склонность жидкости к полимеризации, ассоциации ее молекул,

к комплексообразованию, а также к сольватации и к ионизации растворенных в ней веществ. Из твердых тел весьма полярными являются гетерополярные кристаллы, построенные по типу ионных решеток Na⁺Cl^—, Ca⁺⁺S0₄~, Са⁺⁺СОзД наименее же полярными—органич. гомеополярные кристаллы (тип молекулярных решеток), особенно же кри-сталлич. парафин, то есть твердые углеводороды насыщенного ряда.

Различие в П. двух соприкасающихся фаз, разность их П., определяет избыток свободной энергии пограничного слоя между ними, то есть междуфазное поверхностное натяжение (смотрите) σ₁₂; с повышением <° до критической ί° смешения (смотрите Критические явления) разность П. уменьшается, обращаясь в нуль (как и <т₁₂) при t°_Kpwn_; с уменьшением разности П. двух фаз растет их взаимная растворимость, обращающаяся в со, когда разность П. обращается в 0.

Ориентационной П. можно назвать способность дипольных (полярных) молекул поверхностно-активных веществ (смотрите Капиллярные явления, Адсорбция) ориентироваться при адсорбции у поверхностей раздела двух фаз; такая ориентация отвечает минимуму потенциальной энергии системы (полярная группа молекулы при этом направляется внутрь наиболее полярной фазы); она тем резче, чем асимметричнее построена молекула, то есть отчасти определяется ее дипольным моментом; так наир., дизамещенные бензола увеличивают свою ориентационную П. (а следовательно и свою поверхностную актив-. ность) при переходе от орто- к мета- и пара-замещенным, когда две замещающих группы различны по IL, как у крезолов СН₃С_вН₄· ОН или толуидинов CH₃C₆H₄-NH₂; когда же обе группы одинаково полярны, как у динитробензолов C„H₄(N0₂)₂, наблюдается (как и должно быть) обратное (смотрите Молекула, Диполь м о л е к у л я р и ы й). Ориентационная П., растущая в ряду гомологов, определяет не только поверхностную активность (то есть адсорбируемость) веществ, но и ряд других важных свойств, имеющих большое значение для физико-химии коллоидов (дисперсных систем) и связанных с ней областей технологии. Сюда относятся: стабилизация суспензий, эмульсий и пен (смотрите), пассивирование (смотрите) твердых поверхностей, изменения смачиваемости и влияния на флотационные равновесия. Ориентация (адсорбция) молекул у поверхности раздела двух фаз обусловлена наличием разности П. между ними и тем резче выражена, чем больше эта разность П. При этом адсорбироваться могут только молекулы тех веществ, которые при этом уравнивают разность П. обеих граничащих фаз-диэлектриков (правило уравнивания П.).

Лит.: Наумов В. А., Химия коллоидов, 2 изд., Л., 1930; Ребиндер П. А. и Таубман А. Б., «Журнал прикладной физики», М.—Л., 1930, т. 7; Семепченко В. К., там же, М,—Л., 1930; Ф р у м-к ин А. Н., «УФН», 1925, т. 5; Debye P., Polare Molekeln, Lpz., 1929; Re li binder P., «Ztschr. f. phys. Chemie», Lpz., 1927, B. 129, p. 163; Semeil-schenko W., ibid., 1927, B. 129, p. 178; «Biochem. Ztschr.», B., 1927, B. 187, p. 16; Langmuir In, «Am. Soc.», 1917, y. 38, p. 1848; Freundlich H., Kapillarcbemie, 4 Anil., В. 1, Lpz., 1930; F r u m-k i n A., «Er^ebnisse d. exakt. Naturwissenschalt», B. 1929, B. 8. П. Ребиндер.