Struktura molekularna i właściwości fizyczne

W przyrodzie istnieje wiele atomówzwiązana forma, tworząca specjalne asocjacje zwane cząsteczkami. Jednak gazy obojętne, uzasadniając ich nazwę, tworzą jednoatomowe jednostki. Struktura cząsteczkowa substancji zazwyczaj wiąże wiązania kowalencyjne. Ale są też tak zwane warunkowo słabe oddziaływania między atomami. Molekuły mogą być ogromne, składające się z milionów atomów. Gdzie jest tak złożona struktura molekularna? Przykładami są różnorodne substancje organiczne, takie jak białka o strukturze czwartorzędowej i DNA.

Bez chemii

Wiązania kowalencyjne, które łączą atomy razem,są niezwykle silne. Ale fizyczne właściwości substancji nie zależą od tego, zależą one od sił van der Waalsa i wiązań wodorowych, które zapewniają wzajemne oddziaływanie sąsiednich fragmentów struktur. Struktura cząsteczkowa cieczy, gazu lub substancji stałej o niskiej temperaturze topnienia wyjaśnia również stan skupienia, w którym obserwujemy je w określonej temperaturze. Aby zmienić stan substancji, wystarczy ją ogrzać lub ochłodzić. Wiązania kowalencyjne nie pękają.

Granice początku procesu

Jak wysokie lub niskie będą punktytworzenie i topienie gazu? To zależy od siły oddziaływań międzycząsteczkowych. Wiązania wodorowe w materii zwiększają temperaturę zmiany stanu skupienia. Im większa cząsteczka, tym więcej oddziaływań van der Waalsa w nich, tym trudniej jest uzyskać ciecz lub ciecz gazową.

Cechy amoniaku

Większość znanych substancji w wodzie nie jestsą ogólnie rozpuszczalne. A te, które są jeszcze rozpuszczone, wchodzą w kontakt, często z tworzeniem nowych wiązań wodorowych. Przykładem jest amoniak. Jest w stanie niszczyć wiązania wodorowe między cząsteczkami wody i skutecznie budować własne. Równolegle zachodzi reakcja wymiany jonowej, ale nie odgrywa ona dużej roli w rozpuszczaniu amoniaku. Zasadniczo amoniak jest spowodowany wiązaniami wodorowymi w tym procesie. Reakcja przebiega w obie strony, proces może być w równowadze w określonej temperaturze i ciśnieniu. Inne rozpuszczalne substancje, na przykład etanol i cukry, również doskonale wiążą się z wodą dzięki oddziaływaniom międzycząsteczkowym.

Inne powody

Rozpuszczalność w płynach organicznychjest zapewnione przez tworzenie połączeń van der Waalsa. Własne oddziaływania rozpuszczalnika zostają zniszczone. Rozpuszczalna substancja wiąże się z jej cząsteczkami, tworząc jednorodną mieszaninę. Bardzo wiele procesów życiowych stało się możliwe dzięki tym właściwościom substancji organicznych.

Toku - nie

Dlaczego większość substancji nie prowadzielektryczność? Struktura molekularna nie pozwala! Prąd wymaga jednoczesnego ruchu dużej liczby elektronów, rodzaj "zbiorowego gospodarstwa" z nich. Tak jest w przypadku metali, ale niemetale prawie nigdy nie istnieją. Na granicy w odniesieniu do tej właściwości są materiały półprzewodnikowe o przewodności zależnej od medium.

Wiele procesów fizycznych można łatwo wytłumaczyć, jeśli istnieją informacje na temat struktury molekularnej substancji. Stany zagęszczone są dobrze studiowane przez współczesną fizykę.