Белгилүү болгондой, химия заттардын түзүлүшүн жана касиеттерин, ошондой эле алардын өз ара өзгөрүшүн изилдейт. Химиялык кошулмаларды мүнөздөөдө маанилүү орунду алар кандай бөлүкчөлөрдөн турат деген суроо ээлейт. Бул атомдор, иондор же молекулалар болушу мүмкүн. Катуу заттарда алар кристаллдык торлордун түйүндөрүнө кирет. Молекулярдык түзүлүш катуу, суюк жана газ абалында салыштырмалуу аз сандагы кошулмаларга ээ.
Биздин макалада молекулалык кристаллдык торлор менен мүнөздөлгөн заттардын мисалдарын келтиребиз, ошондой эле катуу, суюктук жана газдарга мүнөздүү болгон молекулалар аралык өз ара аракеттенүүнүн бир нече түрлөрүн карайбыз.
Эмне үчүн химиялык кошулмалардын түзүлүшүн билүү керек
Адамдын билиминин ар бир тармагында илимдин мындан аркы өнүгүүсү негизделүүчү фундаменталдык мыйзамдардын тобун бөлүп көрсөтүүгө болот. химия боюнча- бул M. V теориясы. Ломоносов жана Дж. Дальтон, заттын атомдук жана молекулалык түзүлүшүн түшүндүрүп. Окумуштуулар аныктагандай, ички түзүлүшүн билүү менен кошулмалардын физикалык да, химиялык да касиеттерин алдын ала айтууга болот. Адам тарабынан жасалма түрдө синтезделген органикалык заттардын бүтүндөй эбегейсиз чоң көлөмү (пластика, дары-дармектер, пестициддер ж.б.) анын өнөр жай жана тиричилик муктаждыктары үчүн эң баалуу болгон алдын ала аныкталган мүнөздөмөлөргө жана касиеттерге ээ.
Бирикмелердин түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү жана касиеттери жөнүндөгү билимдер химия курсунда контролдук бөлүмдөрдү, тесттерди жана экзамендерди өткөрүүдө талап кылынат. Мисалы, сунушталган заттардын тизмесинен туура жоопторду табыңыз: кандай зат молекулалык түзүлүшкө ээ?
- Цинк.
- Магний оксиди.
- Бриллиант.
- Нафталин.
Туура жооп: цинктин нафталин сыяктуу эле молекулалык структурасы бар.
Молекулалар аралык өз ара аракеттенүү күчтөрү
Молекулярдык түзүлүшү төмөн эрүү температурасы жана аз катуулуктагы заттарга мүнөздүү экендиги эксперименталдык түрдө аныкталган. Бул кошулмалардын кристалл торлорунун морттугун кантип түшүндүрүүгө болот? Маалым болгондой, бардыгы алардын түйүндөрүндө жайгашкан бөлүкчөлөрдүн биргелешкен таасиринен көз каранды. Ал электрдик мүнөзгө ээ жана карама-каршы заряддуу молекулалардын - диполдордун бири-бирине тийгизген таасирине негизделген молекулалар аралык өз ара аракеттенүү же ван-дер-Ваальс күчтөрү деп аталат. Алардын пайда болушунун бир нече механизмдери бар экени белгилүү болду.заттын өзүнүн табиятына жараша.
Кислоталар молекулярдык составдагы кошулмалар катары
Көпчүлүк кислоталардын, органикалык жана органикалык эмес эритмелерде карама-каршы заряддуу уюлдар менен бири-бирине салыштырмалуу багытталган полярдык бөлүкчөлөр бар. Мисалы, туз кислотасынын HCI эритмесинде диполдор бар, алардын ортосунда ориентациялык өз ара аракеттешүү пайда болот. Температуранын жогорулашы менен туздуу, гидробромик (HBr) жана башка галоген камтыган кислоталардын молекулаларынын ориентациялык эффектиси азаят, анткени бөлүкчөлөрдүн жылуулук кыймылы алардын өз ара тартылуусуна тоскоол болот. Жогорудагы заттардан тышкары сахароза, нафталин, этанол жана башка органикалык бирикмелер молекулалык түзүлүшкө ээ.
Индукцияланган заряддалган бөлүкчөлөр кантип пайда болот
Буга чейин биз Ван-дер-Ваальс күчтөрүнүн ориентациялык өз ара аракеттешүүсү деп аталган аракетинин механизмдеринин бирин карап чыкканбыз. Органикалык заттардан жана галоген камтыган кислоталардан тышкары суутек кычкылы, суу молекулярдык түзүлүшкө ээ. Полярдуу эмес, бирок диполдордун, молекулалардын пайда болушуна жакын заттардан, мисалы, көмүр кычкыл газы СО2, индукцияланган заряддуу бөлүкчөлөрдүн – дипольдордун көрүнүшүн байкоого болот. Алардын эң негизги касиети – бул электростатикалык тартылуу күчтөрүнүн пайда болушунан улам бири-бирин тартуу жөндөмдүүлүгү.
Газдын молекулалык түзүлүшү
Мурунку субпозицияда биз кошулма көмүр кычкыл газын айтканбыз. Анын ар бир атому өзүнүн айланасында электр талаасын жаратат, ал индукцияны жарататжакын көмүр кычкыл газынын молекуласынын бир атомуна поляризация. Ал дипольго айланат, ал өз кезегинде башка CO2 бөлүкчөлөрүн поляризациялоого жөндөмдүү болуп калат. Натыйжада, молекулалар бири-бирине тартылат. Индуктивдүү өз ара аракеттенүүнү полярдык бөлүкчөлөрдөн турган заттардан да байкоого болот, бирок бул учурда ал ориентациялык ван-дер-Ваальс күчтөрүнө караганда алда канча алсыз.
Дисперциялык өз ара аракеттенүү
Атомдордун өздөрү да, аларды түзгөн бөлүкчөлөр да (ядро, электрондор) тынымсыз айлануу жана термелүүчү кыймылга жөндөмдүү. Бул диполдордун пайда болушуна алып келет. Кванттык механиканын изилдөөлөрү боюнча көз ирмемдик кош заряддуу бөлүкчөлөрдүн пайда болушу катуу заттарда да, суюктуктарда да синхрондуу болуп, жакын жайгашкан молекулалардын учтары карама-каршы уюлдарга айланат. Бул дисперсиялык өз ара аракеттешүү деп аталган алардын электростатикалык тартылуусуна алып келет. Ал газ абалында болгон жана молекулалары бир атомдуу заттардан башка бардык заттарга мүнөздүү. Бирок, ван-дер-Ваальс күчтөрү, мисалы, инерттүү газдардын (гелий, неон) төмөнкү температурада суюк фазага өтүшү учурунда пайда болушу мүмкүн. Ошентип, денелердин же суюктуктардын молекулалык түзүлүшү алардын молекулалар аралык өз ара аракеттенүүнүн ар кандай түрлөрүн түзүүгө жөндөмдүүлүгүн аныктайт: ориентациялык, индукцияланган же дисперсиялык.
Сублимация деген эмне
Катуу нерсенин молекулалык түзүлүшү, мисалы, йод кристаллдары,сублимация сыяктуу кызыктуу физикалык кубулуштарды пайда кылат - кызгылт көк буулар түрүндөгү I2 молекулаларынын учуп кетиши. Ал суюк абалды айланып өтүп, катуу фазадагы заттын бетинен пайда болот.
Бул визуалдык укмуштуудай эксперимент көбүнчө мектептин химия класстарында молекулярдык кристаллдык торлордун структуралык өзгөчөлүктөрүн жана кошулмалардын тиешелүү касиеттерин көрсөтүү үчүн жасалат. Адатта булар аз катуулук, төмөн эрүү жана кайноо чекиттери, начар жылуулук жана электр өткөрүмдүүлүк жана туруксуздук.
Заттардын түзүлүшү жөнүндөгү билимди практикалык колдонуу
Көрүнүп тургандай, кристалл торчосунун түрү, кошулмалардын структурасы жана касиеттери ортосунда белгилүү бир байланыш түзүлүшү мүмкүн. Ошондуктан, эгерде заттын мүнөздөмөлөрү белгилүү болсо, анда анын түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүн жана бөлүкчөлөрдүн: атомдордун, молекулалардын же иондордун курамын алдын ала айтуу оңой. Алынган маалымат химиядагы тапшырмаларда атомдук же иондук торчолорго ээ болгон заттарды кошпогондо, кошулмалардын белгилүү бир тобунан молекулярдык түзүлүшкө ээ заттарды туура тандоо зарыл болгондо да пайдалуу болушу мүмкүн.
Жыйынтыктап айтканда, төмөнкүдөй жыйынтык чыгарсак болот: катуу дененин молекулалык түзүлүшү жана анын кристаллдык торлордун мейкиндик түзүлүшү жана суюктуктар менен газдардагы поляризацияланган бөлүкчөлөрдүн жайгашуусу анын физикалык жана химиялык касиеттери үчүн толук жооп берет. Теориялык жактан алганда, кошулмалардын касиеттери,камтыган диполдор молекулалар аралык өз ара аракеттенүү күчтөрүнүн чоңдугуна көз каранды. Молекулалардын полярдуулугу канчалык жогору болсо жана аларды түзгөн атомдордун радиусу канчалык кичине болсо, алардын ортосунда пайда болгон ориентация күчтөрү ошончолук күчтүү болот. Тескерисинче, молекуланы түзгөн атомдор канчалык чоң болсо, анын диполь моменти ошончолук жогору болот, демек, дисперсиялык күчтөр ошончолук маанилүү. Ошентип, катуу нерсенин молекулалык түзүлүшү анын бөлүкчөлөрүнүн – диполдордун өз ара аракеттенүү күчтөрүнө да таасирин тийгизет.
