Хэрэв та химийн шинжлэх ухаанд янз бүрийн элементийн атомуудын харилцан үйлчлэлцэх чадварыг судалсан он дарааллыг авч үзвэл 19-р зууны дунд үеийг онцолж болно. Хүчилтөрөгч, фтор, азотын устөрөгчийн нэгдлүүд нь гажиг гэж нэрлэгдэх шинж чанарын бүлэг шинж чанартай байдагт эрдэмтэд тэр үед анхаарал хандуулсан.
Эдгээр нь юуны түрүүнд ус эсвэл фтор устөрөгчийн хайлах болон буцлах цэгүүд нь бусад ижил төрлийн нэгдлүүдээс өндөр байдаг. Одоогийн байдлаар эдгээр бодисын эдгээр шинж чанарууд нь устөрөгчийн атомуудын шинж чанараар тодорхойлогддог нь цахилгаан сөрөг индекс өндөртэй элементүүдийн атомуудтай ер бусын төрлийн холбоо үүсгэдэг болохыг аль хэдийн мэддэг болсон. Тэд үүнийг устөрөгч гэж нэрлэдэг. Бондын шинж чанар, үүсэх онцлог, түүнийг агуулсан нэгдлүүдийн жишээнүүд нь бидний нийтлэлд анхаарах гол зүйлүүд юм.
Холболтын шалтгаан
Электростатик таталцлын хүчний үйлчлэл ньихэнх төрлийн химийн холбоо үүсэх физик үндэс. Нэг элементийн эсрэг цэнэгтэй атомын цөм ба нөгөө элементийн электронуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болсон химийн бондын төрлүүд сайн мэддэг. Эдгээр нь металл бус элементүүдийн энгийн ба нийлмэл нэгдлүүдийн шинж чанар бүхий ковалент туйлтгүй ба туйлтай холбоо юм.
Жишээ нь хамгийн өндөр цахилгаан сөрөг нөлөөтэй фторын атом ба нэг электрон үүл нь зөвхөн Н атомт хамаарах устөрөгчийн электрон нейтрал бөөмсийн хооронд сөрөг цэнэгтэй нягтын шилжилт ажиглагдаж байна.. Одоо устөрөгчийн атомыг протон гэж нэрлэж болно. Дараа нь юу болох вэ?
Электростатик харилцан үйлчлэл
Устөрөгчийн атомын электрон үүл нь фторын бөөмс рүү бараг бүрэн шилжиж, илүүдэл сөрөг цэнэгийг олж авдаг. Нүцгэн, өөрөөр хэлбэл сөрөг нягтралгүй, устөрөгчийн атом - протон ба хөрш фторын устөрөгчийн молекулын F- ионуудын хооронд электростатик таталцлын хүч илэрдэг. Энэ нь молекул хоорондын устөрөгчийн холбоо үүсэхэд хүргэдэг. Үүний улмаас хэд хэдэн HF молекулууд нэгэн зэрэг тогтвортой холбоо үүсгэж чаддаг.
Устөрөгчийн холбоо үүсэх гол нөхцөл нь химийн элементийн өндөр цахилгаан сөрөг нөлөөтэй атом, түүнтэй харилцан үйлчлэлцдэг устөрөгчийн протон байх явдал юм. Энэ төрлийн харилцан үйлчлэл нь хүчилтөрөгч ба фторын нэгдлүүдэд (ус, устөрөгчийн фторид) хамгийн тод, аммиак зэрэг азот агуулсан бодисуудад бага, хүхэр, хлорын нэгдлүүдэд бүр бага байдаг. Молекулуудын хооронд үүссэн устөрөгчийн бондын жишээг органик бодисуудаас олж болно.
Тиймээс, функциональ гидроксил бүлгийн хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн атомуудын хоорондох спиртүүдэд электростатик таталцлын хүч үүсдэг. Тиймээс аль хэдийн ижил төрлийн цувралын анхны төлөөлөгчид болох метанол ба этилийн спирт нь ийм найрлага, молекул жинтэй бусад бодис шиг хий биш харин шингэн юм.
Харилцааны энергийн шинж чанар
Ковалент (40–100 ккал/моль) ба устөрөгчийн бондын энергийн эрчимийг харьцуулж үзье. Доорх жишээнүүд нь дараах мэдэгдлийг баталж байна: устөрөгчийн төрөл нь фторын нэгдлүүдэд зөвхөн 2 ккал/моль (аммиак димерүүдийн хооронд) - 10 ккал/моль энерги агуулдаг. Гэхдээ энэ нь зарим бодисын тоосонцор димер, тетра, полимер зэрэг олон молекулаас тогтсон бүлгүүдтэй нэгдэн нийлэхэд хангалттай юм.
Тэдгээр нь нэгдлийн шингэн үе шатанд байхаас гадна хийн төлөвт шилжих үед задрахгүйгээр хадгалагдах боломжтой. Иймээс молекулуудыг бүлэг болгон агуулж байдаг устөрөгчийн холбоо нь аммиак, ус эсвэл устөрөгчийн фторыг хэвийн бус өндөр буцалгах, хайлах цэгийг үүсгэдэг.
Усны молекулууд хэрхэн холбогддог
Органик бус болон органик бодис хоёулаа хэд хэдэн төрлийн химийн холбоотой байдаг. Молекул хоорондын устөрөгч гэж нэрлэгддэг туйл хэсгүүдийн нэгдэх явцад үүсдэг химийн холбоо нь физик-химийн бүтцийг эрс өөрчилж чаддаг.холболтын шинж чанар. Усны шинж чанарыг харгалзан энэ мэдэгдлийг баталцгаая. H2O молекулууд нь диполь хэлбэртэй байдаг - туйлууд нь эсрэг цэнэгтэй бөөмс.
Хөрш молекулууд нь эерэг цэнэгтэй устөрөгчийн протонууд болон хүчилтөрөгчийн атомын сөрөг цэнэгүүдээр бие биедээ татагддаг. Энэ үйл явцын үр дүнд молекулын цогцолборууд - нэгдлүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь хэвийн бус өндөр буцлах, хайлах цэгүүд, өндөр дулаан багтаамж, нэгдлийн дулаан дамжуулалт зэрэгт хүргэдэг.
Усны өвөрмөц шинж чанар
H2O хэсгүүдийн хооронд устөрөгчийн холбоо байгаа нь түүний амин чухал шинж чанарыг хариуцдаг. Ус нь бодисын солилцооны хамгийн чухал урвал болох нүүрс ус, уураг, өөх тосны гидролизийг хангадаг бөгөөд энэ нь уусгагч юм. Цитоплазм буюу эс хоорондын шингэний нэг хэсэг болох ийм усыг чөлөөт гэж нэрлэдэг. Молекулуудын хоорондох устөрөгчийн бондын ачаар уураг болон гликопротеины эргэн тойронд чийгшүүлэх бүрхүүл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь полимер макромолекулуудын хооронд наалдахаас сэргийлдэг.
Энэ тохиолдолд усыг бүтэцтэй гэж нэрлэдэг. H2O хэсгүүдийн хооронд үүсдэг устөрөгчийн холбоог бидний өгсөн жишээнүүд нь органик бодисууд болох уураг, полисахаридуудын физик, химийн үндсэн шинж чанарыг бүрдүүлэхэд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг нотолж байна. амьд организмд тохиолддог шингээлт ба диссимиляцийн үйл явцад. систем, түүнчлэн тэдгээрийн дулааны тэнцвэрийг хангах.
Молекул доторх устөрөгчийн холбоо
Салицилийн хүчил нь үрэвслийн эсрэг, шарх эдгээх, нянгийн эсрэг үйлчилгээтэй олонд танигдсан, удаан хугацаанд хэрэглэгдэж буй эмүүдийн нэг юм. Хүчил нь өөрөө, фенолын бромо деривативууд, органик нэгдлүүд нь молекул доторх устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвартай. Доорх жишээнүүд нь түүний үүсэх механизмыг харуулж байна. Тиймээс, салицилийн хүчлийн молекулын орон зайн тохиргоонд карбонилийн бүлгийн хүчилтөрөгчийн атом ба гидроксил радикалын устөрөгчийн протон ойртох боломжтой.
Хүчилтөрөгчийн атомын цахилгаан сөрөг чанар их байдаг тул хүчилтөрөгчийн цөмийн нөлөөн дор устөрөгчийн бөөмийн электрон бараг бүрэн унадаг. Салицилийн хүчлийн молекул дотор устөрөгчийн холбоо үүсдэг бөгөөд энэ нь уусмал дахь устөрөгчийн ионы концентраци нэмэгдсэний улмаас уусмалын хүчиллэгийг нэмэгдүүлдэг.
Дүгнэж хэлэхэд донорын бүлэг (электрон өгдөг бөөмс) болон түүнийг хүлээн авах хүлээн авагч атом нь нэг молекулын нэг хэсэг бол атомуудын хоорондын ийм төрлийн харилцан үйлчлэл илэрдэг гэж хэлж болно.
