Номер 449, страница 68 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

449. Между молекулами какого вещества — жидкого или газообразного — при одинаковых условиях межмолекулярное взаимодействие более сильное?

Решение

Агрегатное состояние вещества (жидкое или газообразное) определяется балансом между кинетической энергией теплового движения его молекул и потенциальной энергией их взаимного притяжения. Сила этого притяжения критически зависит от расстояния между молекулами.

В газообразном состоянии молекулы находятся на больших средних расстояниях друг от друга, которые во много раз превышают их собственные размеры. Вследствие этого силы межмолекулярного взаимодействия очень слабы. Кинетическая энергия молекул значительно больше потенциальной энергии их взаимодействия, поэтому они движутся почти свободно, хаотично, заполняя весь доступный объем.

В жидком состоянии, напротив, молекулы расположены близко друг к другу, практически вплотную. Расстояния между ними сопоставимы с их размерами. На таких коротких дистанциях силы межмолекулярного притяжения становятся существенными. Эти силы удерживают молекулы вместе, что обеспечивает жидкости наличие определенного объема. Однако кинетической энергии молекул все еще хватает, чтобы они могли перемещаться друг относительно друга, что объясняет текучесть жидкостей.

Сравнивая два состояния, можно сделать вывод, что ключевым фактором является среднее межмолекулярное расстояние. Силы межмолекулярного взаимодействия являются короткодействующими и их величина очень быстро убывает с увеличением расстояния $r$ между молекулами (например, для сил Ван-дер-Ваальса потенциальная энергия притяжения пропорциональна $-1/r^6$, а сила притяжения, соответственно, $-1/r^7$). Следовательно, в жидкости, где молекулы сближены, межмолекулярное взаимодействие значительно сильнее, чем в газе, где молекулы сильно удалены друг от друга.

Ответ: Межмолекулярное взаимодействие более сильное между молекулами жидкого вещества.