Bildiğiniz gibi kimya, maddelerin yapısını ve özelliklerini ve bunların karşılıklı dönüşümlerini inceler. Kimyasal bileşiklerin karakterizasyonunda önemli bir yer, ne tür parçacıklardan oluştukları sorusu tarafından işgal edilir. Atomlar, iyonlar veya moleküller olabilir. Katılarda, kristal kafeslerin düğümlerine girerler. Moleküler yapı, katı, sıvı ve gaz halinde nispeten az sayıda bileşiğe sahiptir.
Makalemizde, moleküler kristal kafeslerle karakterize edilen maddelere örnekler vereceğiz ve ayrıca katıların, sıvıların ve gazların özelliği olan çeşitli moleküller arası etkileşim türlerini ele alacağız.
Kimyasal bileşiklerin yapısını neden bilmeniz gerekiyor
İnsan bilgisinin her dalında, bilimin daha da gelişmesinin dayandığı bir grup temel yasa seçilebilir. kimyada- bu M. V.'nin teorisidir. Lomonosov ve J. D alton, maddenin atomik ve moleküler yapısını açıklıyor. Bilim adamlarının ortaya koyduğu gibi, iç yapıyı bilerek, bileşiğin hem fiziksel hem de kimyasal özelliklerini tahmin etmek mümkündür. İnsan tarafından yapay olarak sentezlenen büyük miktardaki organik maddelerin tamamı (plastikler, ilaçlar, böcek ilaçları vb.), endüstriyel ve ev ihtiyaçları için en değerli olan önceden belirlenmiş özelliklere ve özelliklere sahiptir.
Bileşiklerin yapı özellikleri ve özellikleri hakkında bilgi, kimya dersinde kontrol bölümleri, testler ve sınavlar yapılırken talep edilmektedir. Örneğin, önerilen maddeler listesinde doğru cevapları bulun: Hangi maddenin moleküler yapısı var?
- Çinko.
- Magnezyum oksit.
- Elmas.
- Naftalin.
Doğru cevap şudur: Çinko, naftalinin yanı sıra moleküler bir yapıya sahiptir.
Moleküller arası etkileşim kuvvetleri
Moleküler yapının, düşük erime noktalarına ve düşük sertliğe sahip maddelerin özelliği olduğu deneysel olarak belirlenmiştir. Bu bileşiklerin kristal kafeslerinin kırılganlığı nasıl açıklanabilir? Anlaşıldığı üzere, her şey düğümlerinde bulunan parçacıkların ortak etkisinin gücüne bağlıdır. Elektriksel bir yapıya sahiptir ve zıt yüklü moleküllerin - dipollerin - birbirleri üzerindeki etkisine dayanan moleküller arası etkileşim veya van der Waals kuvvetleri olarak adlandırılır. Oluşumları için birkaç mekanizma olduğu ortaya çıktı,maddenin doğasına bağlı olarak.
Moleküler bileşimli bileşikler olarak asitler
Hem organik hem de inorganik çoğu asidin çözeltileri, zıt yüklü kutuplarla birbirine göre yönlendirilmiş polar parçacıklar içerir. Örneğin, bir hidroklorik asit HCI çözeltisinde, aralarında yönsel etkileşimlerin meydana geldiği dipoller vardır. Sıcaklıktaki bir artışla, hidroklorik, hidrobromik (HBr) ve diğer halojen içeren asitlerin molekülleri, partiküllerin termal hareketi karşılıklı çekimlerine müdahale ettiğinden, oryantasyon etkisinde bir azalmaya sahiptir. Yukarıdaki maddelere ek olarak sakaroz, naftalin, etanol ve diğer organik bileşikler de moleküler bir yapıya sahiptir.
Endüklenmiş yüklü parçacıklar nasıl üretilir
Daha önce, Van der Waals kuvvetlerinin oryantasyon etkileşimi adı verilen etki mekanizmalarından birini ele aldık. Organik maddeler ve halojen içeren asitlerin yanı sıra hidrojen oksit, su, moleküler bir yapıya sahiptir. Polar olmayan, ancak karbon dioksit CO2 gibi dipol oluşumuna yatkın moleküllerden oluşan maddelerde, indüklenmiş yüklü parçacıkların - dipollerin görünümü gözlemlenebilir. En önemli özelliği, elektrostatik çekim kuvvetlerinin görünümünden dolayı birbirlerini çekebilmeleridir.
Gazın moleküler yapısı
Bir önceki alt başlıkta, bileşik karbondioksitten bahsetmiştik. Atomlarının her biri kendi etrafında bir elektrik alanı yaratır ve bu dayakındaki bir karbon dioksit molekülünün atom başına polarizasyonu. Bir dipole dönüşür ve bu da diğer CO2 parçacıklarını polarize etme yeteneğine sahiptir. Sonuç olarak, moleküller birbirini çeker. Endüktif etkileşim, polar parçacıklardan oluşan maddelerde de gözlemlenebilir, ancak bu durumda oryantasyonel van der Waals kuvvetlerinden çok daha zayıftır.
Dağılım etkileşimi
Hem atomların kendileri hem de onları oluşturan parçacıklar (çekirdek, elektronlar) sürekli dönme ve salınım hareketi yapabilir. Dipollerin ortaya çıkmasına neden olur. Kuantum mekaniği araştırmalarına göre, hem katılarda hem de sıvılarda anlık çift yüklü parçacıkların oluşumu eşzamanlı olarak meydana gelir, böylece yakınlarda bulunan moleküllerin uçları zıt kutuplu olur. Bu, dağılım etkileşimi adı verilen elektrostatik çekime yol açar. Gaz halindeki ve molekülleri monatomik olanlar dışındaki tüm maddelerin özelliğidir. Bununla birlikte, van der Waals kuvvetleri, örneğin, inert gazların (helyum, neon) düşük sıcaklıklarda sıvı faza geçişi sırasında ortaya çıkabilir. Bu nedenle, cisimlerin veya sıvıların moleküler yapısı, çeşitli moleküller arası etkileşim türleri oluşturma yeteneklerini belirler: oryantasyonel, indüklenmiş veya dispersiyon.
Süblimasyon nedir
İyot kristalleri gibi bir katının moleküler yapısı,süblimleşme - I2 moleküllerinin mor buharlar şeklinde uçması gibi ilginç bir fiziksel fenomene neden olur. Katı fazdaki bir maddenin yüzeyinden sıvı halini atlayarak oluşur.
Bu görsel olarak muhteşem deney, genellikle moleküler kristal kafeslerin yapısal özelliklerini ve bileşiklerin ilgili özelliklerini göstermek için okul kimya derslerinde yapılır. Genellikle bunlar düşük sertlik, düşük erime ve kaynama noktaları, zayıf termal ve elektriksel iletkenlik ve uçuculuktur.
Maddelerin yapısı hakkında bilginin pratik kullanımı
Gördüğümüz gibi, kristal kafesin türü, bileşiğin yapısı ve özellikleri arasında belirli bir ilişki kurulabilir. Bu nedenle, bir maddenin özellikleri biliniyorsa, yapısının ve parçacıkların bileşiminin özelliklerini tahmin etmek oldukça kolaydır: atomlar, moleküller veya iyonlar. Elde edilen bilgiler, kimyadaki görevlerde, atomik veya iyonik tip kafeslere sahip olanlar hariç, belirli bir bileşik grubundan moleküler yapıya sahip maddelerin doğru bir şekilde seçilmesi gerektiğinde de faydalı olabilir.
Özetleyerek, şu sonuca varabiliriz: katı bir cismin moleküler yapısı ve kristal kafeslerin uzamsal yapısı ve sıvılarda ve gazlarda polarize parçacıkların düzenlenmesi, fiziksel ve kimyasal özelliklerinden tamamen sorumludur. Teorik olarak, bileşiklerin özellikleri,içeren dipoller, moleküller arası etkileşim kuvvetlerinin büyüklüğüne bağlıdır. Moleküllerin polaritesi ne kadar yüksek ve onları oluşturan atomların yarıçapı ne kadar küçükse, aralarında ortaya çıkan yönlendirme kuvvetleri o kadar güçlü olur. Tersine, molekülü oluşturan atomlar ne kadar büyükse, dipol momenti o kadar yüksek ve dolayısıyla dağılma kuvvetleri o kadar önemli olur. Bu nedenle, bir katının moleküler yapısı, onun parçacıkları - dipoller arasındaki etkileşim kuvvetlerini de etkiler.
