V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Hodnoty jsou srovnatelné pro většinu molekul; je
částečně důvod, proč hustoty výparná tepla kapalin vlastnosti, jež závisejí na
velikosti sil mezi molekulami mají hodnoty celkem úzkém intervalu. Energie vazby jsou nízké —jen 0,08 eV/atom tuhém
argonu (bod tání —189 °C), 0,01 eV/molekulu tuhém vodíku (bod tání —259 °C)
a 0,1 eV/molekulu tuhém methanu CH4 (bod tání —183 °C). Atomy vodíku jsou dvou těchto vrcholů,
které podle toho mají lokalizované kladné náboje, kdežto ostatní dva vrcholy vyka
zují poněkud rozptýlenější záporné náboje. Síly vznikající takových oka
mžitých molekulových momentů mechanismem obr.
Vodíkové vazby vyskytují hybridů atomů tak elektronegativních, může
me uvažovat molekuly, jako měly prakticky holý proton svém vnějším okraji. 17. Každá molekula tedy může vytvořit
vodíkové vazby čtyřm jinými molekulami H20 dvou těchto vazeb dodává
vazebné protony centrální molekula ostatních dvou pocházejí přidružených
418
.
17. Podobné, když méně výrazné anomálie vykazuje čpavek
(NH3) fluorovodík (HF). 17. 17. výsledkem molekula velkým, lokalizovaným kladným nábo
jem jednom konci, který může vázat méně koncentrovaný záporný náboj
na opačném konci jiné molekuly HF.9). Síly mezi molekulami jsou důsledkem
vodíkových vazeb, které jsou silnější než obyčejné van der Waalsovy vazby, ale slabší
než iontové nebo kovalentní vazby. Podstatným činitelem zde malý efektivní
rozměr slabě stíněného protonu, neboť elektrostatická síla závisí Vodíkové
vazby fluorovodíku jsou tak silné, dokonce plynné fázi často vyskytují
takové supermolekuly jako H4F4, lépe HF
atd.8).
Molekuly vody tvoří vodíkové vazby mimořádně snadno, protože čtyři páry
elektronů atomu obsazují hybridní orbity sp3, jež směřují ven jakoby směrem
k vrcholům čtyřstěnu (obr.
Van der Waalsovy síly jsou mnohem slabší než síly iontových kovalentních
vazeb, důsledku toho mají molekulární krystaly obecně nízký bod tání varu
a malou mechanickou pevnost.5 Vodíková vazba
Některé sloučeniny, zejména voda, mají mnohem vyšší bod tání varu, než bychom
očekávali všeobecného trendu těchto hodnot pro jiné sloučeniny téhož typu.7 působí nejenom mezi
všemi molekulami, ale mezi všemi atomy včetně atomů vzácných plynů, které jinak
neinteragují (obr.
Například pořadí klesající molekulové váhy mají nekovové hybridy 2Te, 2Se
a bod varu °C, —42 —60 °C, kdežto voda ještě menší molekulovou
váhou vře při 100 °C.Vazba pevných látkách
momentu není nulová, ale konečnou hodnotu.
Přesněji řečeno rozdělení elektronů takové molekule tak deformované zálibou
„mateřského“ atomu elektronech, každý vodíkový atom věnuje prakticky většinu
svého záporného náboje mateřskému atomu, ponechávaje tak samotě jen slabě stí
něný proton