§ 5. Силы молекулярного взаимодействия

Молекулы состоят из положительных и отрицательных частиц (электронов, протонов, ионов), вследствие чего между молекулами действуют электрические силы притяжения и отталкивания (рис. 6, а). В этом случае они называются молекулярными силами.

Рис. 6. Зависимость межмолекулярных сил от расстояния

Приведем примеры использования молекулярных сил. при окрашивании предметов на их поверхность наносят слой жидкой краски. В процессе сушки жидкость испаряется, а молекулы разведенной в ней краски прочно сцепляются с молекулами окрашиваемого предмета. При склеивании тел молекулы клея прочею сцепляются с молекулами обеих склеиваемых поверхностей и удерживают их вместе. Подобное явление наблюдается и при пайке. Во время холодной сварки металлов, например при изготовлении посуды из алюминия, ее части сильно прижимают прессом друг к другу, отчего их молекулы сближаются настолько, что силами молекулярного притяжения крепко соединяются, как бы свариваются. В производстве стекла силы молекулярного притяжения используются для вытягивания из расплавленной массы листового стекла.

Если бы между молекулами действовали только силы молекулярного притяжения, то они сблизились бы настолько, что между ними не было бы межмолекулярного пространства. А если бы действовали только силы молекулярного отталкивания, то молекулы тела разлетелись бы.

Установлено, что молекулы на расстоянии, равном приблизительно трем их диаметрам, начинают взаимодействовать (притягиваться и отталкиваться). На расстоянии одного диаметра силы притяжения и отталкивания между молекулами становятся равными. При дальнейшем сближении молекул эти силы возрастают, но сила отталкивания увеличивается значительно быстрее, чем сила притяжения (рис. 6, б); под влиянием их равнодействующей молекулы отталкиваются. При незначительном удалении молекул от положения равновесия сила притяжения между ними резко возрастает и становится значительно больше силы отталкивания (рис. 6, в); под действием равнодействующей этих сил молекулы притягиваются. Расстояние, на котором существенно проявляются силы взаимодействия данной молекулы с другой, называется сферой молекулярного действия. Ее радиус порядка 10^-7 см.

Учение, в основе которого лежат положения, что все вещества состоят из молекул, что молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении и что между молекулами действуют силы притяжения и отталкивания,- называется молекулярно-кинетической теорией строения вещества. Эта теория применяется для объяснения тепловых и молекулярных явлений.