Molekyylirakenne ja fysikaaliset ominaisuudet

Luonnossa monet atomit ovat olemassa sidotussa muodossa muodostaen erityisiä yhdistyksiä, joita kutsutaan molekyyleiksi. Inertit kaasut, jotka oikeuttavat nimensä, muodostavat kuitenkin monatomiyksiköt. Aineen molekyylirakenne tarkoittaa tavallisesti kovalenttisia sidoksia. Mutta atomien välillä on niin sanottuja ehdollisesti heikkoja vuorovaikutuksia . Molekyylejä voi olla valtava, joka koostuu miljoonista atomeista. Missä on tällainen monimutkainen molekyylirakenne? Esimerkkejä ovat erilaiset orgaaniset aineet, kuten proteiinit, joissa 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 vierekkäisten fragmenttien vuorovaikutuksen keskenään. Nesteen, kaasun tai alhaalla sulavan kiinteän aineen molekyylirakenne selittää myös aggregaatin tilan , jossa tarkkailemme niitä tietyssä lämpötilassa. Aineen tilan muuttamiseksi riittää vain lämmittäminen tai jäähdyttäminen. Kovalenttiset sidokset eivät hajoa.

Prosessin aloitusrajat

Kuinka korkea tai matala ovat kaasunmuodostus- ja sulamispisteet? Se riippuu intermolekulaaristen vuorovaikutusten voimasta. Aineiden vetysidokset lisäävät aggregaatin tilan muutoksen lämpötilaa. Mitä suurempi molekyyli, sitä enemmän van der Waals -vuorovaikutuksia niissä, sitä vaikeampi on tehdä nestemäinen tai nestemäinen kaasumaista.

Ammoniakin ominaisuudet

Suurin osa tunnetuista aineista vedessä ei lainkaan liukoista. Ja ne, jotka ovat vielä liuenneet, joutuvat kosketuksiin usein uusien vetysidosten muodostumisen kanssa. Esimerkki on ammoniakki. Se pystyy tuhoamaan vetymolekyylejä vesimolekyylien välillä ja menestyksekkäästi rakentamaan omat. Samanaikaisesti tapahtuu ioninvaihtoreaktio, mutta sillä ei ole suurta merkitystä ammoniakin liukenemisessa. Pohjimmiltaan tämä prosessi ammoniakki johtuu vetysidoksista. 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 nesteisiin tuottaa van der Waals -liitosten muodostaminen. Liuotin omat vuorovaikutukset tuhoutuvat. Liukoinen aine sitoutuu sen molekyyleihin muodostaen homogeenisen seoksen. Erilaisia elintärkeitä prosesseja oli mahdollista näiden orgaanisten aineiden ominaisuuksien takia.

Toku - ei

Miksi useimmat aineet eivät käytä sähköä? Molekyylirakenne ei salli! Virran osalta on välttämätöntä samanaikaisesti siirtää suuri joukko elektronia, eräänlainen "kollektiivinen maatila" niistä. Näin on metallien kanssa, mutta ei-metalleja ei ole koskaan olemassa. Tämän ominaisuuden rajalle ovat puolijohdemateriaalit, joiden johtavuus riippuu väliaineesta.

Monet fysikaaliset prosessit selitetään helposti, mikäli tietoa aineen molekyylirakenteesta on olemassa. Yhdistelmäkursseja tutkitaan hyvin moderni fysiikka.