Molekyylirakenne ja fysikaaliset ominaisuudet

Luonnossa monet atomit ovat olemassasidottu muoto, muodostaen erityisiä yhdistyksiä kutsutaan molekyylejä. Inertit kaasut, jotka oikeuttavat nimensä, muodostavat kuitenkin monatomiyksiköitä. Aineen molekyylirakenne tarkoittaa tavallisesti kovalenttisia sidoksia. Mutta myös atomien välillä on niin sanottuja ehdollisesti heikkoja vuorovaikutuksia. Molekyylejä voi olla valtava, koostuen miljoonista atomeista. Missä on tällainen monimutkainen molekyylirakenne? Esimerkkejä ovat erilaiset orgaaniset aineet, kuten proteiinit, joilla on kvaternäärinen rakenne ja DNA.

Ilman kemiaa

Kovalenttiset sidokset, jotka pitävät atomeja yhdessä,ovat erittäin vahvoja. Mutta aineen fysikaaliset ominaisuudet eivät ole riippuvaisia ​​tästä, ne riippuvat van der Waalsin voimasta ja vetysidoksista, jotka varmistavat rakenteiden naapuri-fragmenttien vuorovaikutuksen toistensa kanssa. Nesteen, kaasun tai alhaalla sulavan kiinteän aineen molekyylirakenne selittää myös aggregaatin tilan, jossa noudatamme niitä tietyssä lämpötilassa. Aineen tilan muuttamiseksi riittää vain lämmittäminen tai jäähdyttäminen. Kovalenttiset sidokset eivät hajoa.

Prosessin aloitusrajat

Kuinka korkea tai matala on pisteitäkaasun muodostuminen ja sulaminen? Se riippuu intermolekulaaristen vuorovaikutusten voimasta. Vetybondit aineessa lisäävät muutoksen lämpötilaa aggregaattitilassa. Mitä suurempi molekyyli, sitä enemmän van der Waalsin vuorovaikutuksia niissä, sitä vaikeampi on tehdä nestemäinen tai nestemäinen kaasumaista.

Ammoniakin ominaisuudet

Tunnetuimmat aineet vedessä eivät oleovat liukoisia yleensä. Ja ne, jotka ovat vielä liuenneet, joutuvat kosketuksiin usein uusien vetysidosten muodostumisen kanssa. Esimerkki on ammoniakki. Se pystyy tuhoamaan vetysidoksia veden molekyylien välillä ja menestyksekkäästi rakentamaan omat. Samanaikaisesti on ioninvaihtoreaktio, mutta sillä ei ole suurta merkitystä ammoniakin liukenemisessa. Pohjimmiltaan ammoniakki johtuu vetysidoksista tässä prosessissa. Reaktio menee molempiin suuntiin, prosessi voi olla tasapainossa tietyssä lämpötilassa ja paineessa. Muut liukoiset aineet, esimerkiksi etanoli ja sokerit, sitoutuvat myös täysin veteen molekyylien välisten vuorovaikutusten kautta.

Muut syyt

Liukoisuus orgaanisiin nesteisiinjoka saadaan aikaan van der Waals -joukkojen muodostumisen myötä. Tässä tapauksessa liuottimen luontaiset vuorovaikutukset tuhoutuvat. Liukoinen aine sitoutuu molekyyleihinsä muodostaen näennäisesti homogeenisen seoksen. Monet elintärkeät prosessit olivat mahdollisia orgaanisten aineiden näiden ominaisuuksien vuoksi.

Toku - ei

Miksi suurin osa aineista ei johdasähköä? Molekyylirakenne ei salli! Virta vaatii suuren määrän elektronien samanaikaista liikettä, eräänlaista "kolhoosi". Näin tapahtuu metalleilla, mutta melkein koskaan ei-metalleilla. Tämän ominaisuuden rajalla ovat puolijohdemateriaalit, joilla on keskipitkästä riippuvainen sähkönjohtavuus.

Monet fysikaaliset prosessit voidaan helposti selittää, jos tietyn aineen molekyylirakenteesta on tietoa. Yhdistämisen tilaa tutkitaan hyvin nykyajan fysiikassa.