Хими нь бодисын бүтэц, шинж чанар, тэдгээрийн харилцан хувирлыг судалдаг гэдгийг та мэднэ. Химийн нэгдлүүдийн шинж чанарыг тодорхойлоход чухал байр суурь нь тэдгээр нь ямар төрлийн бөөмсөөс бүрддэг вэ гэсэн асуулт юм. Энэ нь атом, ион, молекул байж болно. Хатуу биед тэд болор торны зангилаа руу ордог. Молекулын бүтэц нь хатуу, шингэн болон хийн төлөвт харьцангуй цөөн тооны нэгдлүүдтэй.
Бид нийтлэлдээ молекулын талст тороор тодорхойлогддог бодисын жишээг өгөхөөс гадна хатуу, шингэн, хийн шинж чанартай хэд хэдэн төрлийн молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн талаар авч үзэх болно.
Химийн нэгдлүүдийн бүтцийг яагаад мэдэх хэрэгтэй байна
Хүний мэдлэгийн салбар бүрт шинжлэх ухааны цаашдын хөгжилд үндэслэсэн суурь хуулиудыг ялгаж салгаж болно. химийн чиглэлээр- энэ бол M. V-ийн онол юм. Ломоносов, Ж. Дальтон нар бодисын атом ба молекулын бүтцийг тайлбарлав. Эрдэмтдийн тогтоосноор дотоод бүтцийг мэддэг тул нэгдлийн физик болон химийн шинж чанарыг урьдчилан таамаглах боломжтой юм. Хүний зохиомлоор нийлэгжүүлсэн асар их хэмжээний органик бодис (хуванцар, эм, пестицид гэх мэт) нь түүний үйлдвэрлэл, ахуйн хэрэгцээнд хамгийн үнэ цэнэтэй, урьдчилан тодорхойлсон шинж чанар, шинж чанартай байдаг.
Химийн хичээлийн хяналтын хэсэг, шалгалт, шалгалтыг явуулахад нэгдлүүдийн бүтэц, шинж чанарын талаархи мэдлэг эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Жишээлбэл, санал болгож буй бодисын жагсаалтаас зөв хариултыг олоорой: ямар бодис молекулын бүтэцтэй вэ?
- Цайр.
- Магнийн исэл.
- Алмаз.
- Нафталин.
Зөв хариулт нь: цайр нь нафталинаас гадна молекулын бүтэцтэй.
Молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч
Молекулын бүтэц нь хайлах цэг багатай, хатуулаг багатай бодисын онцлог шинж чанартай болохыг туршилтаар тогтоосон. Эдгээр нэгдлүүдийн болор торны эмзэг байдлыг хэрхэн тайлбарлах вэ? Үүнээс харахад бүх зүйл тэдний зангилаанд байрлах бөөмсийн хамтарсан нөлөөллийн хүчээс хамаарна. Энэ нь цахилгаан шинж чанартай бөгөөд эсрэг цэнэгтэй молекулууд - дипольуудын бие биендээ үзүүлэх нөлөөнд суурилдаг молекул хоорондын харилцан үйлчлэл буюу ван дер Ваалсын хүч гэж нэрлэдэг. Тэдний үүсэх хэд хэдэн механизм байдаг нь тогтоогдсон.бодисын мөн чанараас хамаарна.
Хүчлүүд нь молекулын нэгдлүүд
Органик болон органик бус ихэнх хүчлүүдийн уусмалууд нь эсрэг цэнэгтэй туйлуудтай бие биенээсээ харьцангуй чиглэсэн туйл хэсгүүдийг агуулдаг. Жишээлбэл, давсны хүчлийн HCI-ийн уусмалд диполууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хооронд чиг баримжаатай харилцан үйлчлэл үүсдэг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр давсны, гидробромик (HBr) болон бусад галоген агуулсан хүчлүүдийн молекулууд нь бөөмсийн дулааны хөдөлгөөн нь тэдгээрийн харилцан таталцалд саад учруулдаг тул чиглүүлэх нөлөө буурдаг. Дээрх бодисуудаас гадна сахароз, нафталин, этанол болон бусад органик нэгдлүүд нь молекулын бүтэцтэй.
Индукцлагдсан цэнэгтэй хэсгүүд хэрхэн үүсдэг
Өмнө нь бид Ван дер Ваалсын хүчний үйл ажиллагааны механизмуудын нэгийг чиг баримжаа харилцан үйлчлэл гэж авч үзсэн. Органик бодис, галоген агуулсан хүчлүүдээс гадна устөрөгчийн исэл, ус нь молекулын бүтэцтэй байдаг. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2 зэрэг туйл биш, харин диполь үүсэхэд өртөмтгий бодисуудаас бүрдэх бодисуудад өдөөгдсөн цэнэгтэй тоосонцор - диполь үүсэхийг ажиглаж болно. Тэдний хамгийн чухал шинж чанар нь цахилгаан статик таталцлын хүчний улмаас бие биенээ татах чадвар юм.
Хийн молекулын бүтэц
Өмнөх дэд гарчигт бид нэгдэл нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дурдсан. Түүний атом бүр өөрийн эргэн тойронд цахилгаан орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өдөөдөгойролцоох нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулын нэг атомын туйлшрал. Энэ нь диполь болж хувирах ба энэ нь эргээд бусад CO2 бөөмсийг туйлшруулах чадвартай болдог. Үүний үр дүнд молекулууд бие биедээ татагддаг. Индуктив харилцан үйлчлэлийг туйл хэсгүүдээс бүрдэх бодисуудад ч ажиглаж болох боловч энэ тохиолдолд ван дер Ваалсын чиглэлийн хүчнээс хамаагүй сул байна.
Таралтын харилцан үйлчлэл
Атомууд өөрсдөө болон тэдгээрийг бүрдүүлдэг бөөмс (цөм, электрон) хоёулаа тасралтгүй эргэх болон хэлбэлзэлтэй хөдөлгөөн хийх чадвартай. Энэ нь диполийн харагдах байдалд хүргэдэг. Квант механикийн судалгаагаар агшин зуурын давхар цэнэгтэй бөөмс үүсэх нь хатуу болон шингэнд хоёуланд нь синхроноор явагддаг тул ойролцоо байрлах молекулуудын төгсгөлүүд эсрэг туйлтай болж хувирдаг. Энэ нь дисперсийн харилцан үйлчлэл гэж нэрлэгддэг электростатик таталцалд хүргэдэг. Энэ нь хийн төлөвт байгаа, молекулууд нь нэг атомтай бодисуудаас бусад бүх бодисын шинж чанар юм. Гэсэн хэдий ч ван дер Ваалсын хүч нь жишээлбэл, бага температурт инертийн хий (гели, неон) шингэн үе рүү шилжих үед үүсч болно. Иймд биеийн болон шингэний молекулын бүтэц нь тэдгээрийн молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн янз бүрийн хэлбэрийг бий болгох чадварыг тодорхойлдог: чиг баримжаа, индукц эсвэл дисперс.
Сублимация гэж юу вэ
Хатуу бодисын молекул бүтэц, тухайлбал иодын талстууд,sublimation гэх мэт сонирхолтой физик үзэгдлийг үүсгэдэг - I2 молекулуудыг нил ягаан өнгийн уур хэлбэрээр дэгдэмхийлүүлдэг. Энэ нь шингэн төлөвийг алгасаж хатуу фаз дахь бодисын гадаргуугаас үүсдэг.
Энэхүү гайхалтай туршилтыг ихэвчлэн сургуулийн химийн ангиудад молекулын болор торны бүтцийн онцлог, нэгдлүүдийн холбогдох шинж чанарыг харуулах зорилгоор хийдэг. Эдгээр нь ихэвчлэн бага хатуулаг, бага хайлах болон буцалгах цэг, муу дулаан болон цахилгаан дамжуулалт, тогтворгүй байдал юм.
Бодисын бүтцийн талаарх мэдлэгийг практикт ашиглах
Бидний харж байгаагаар болор торны төрөл, нэгдлийн бүтэц, шинж чанаруудын хооронд тодорхой хамаарлыг тогтоож болно. Тиймээс, хэрэв тухайн бодисын шинж чанар нь мэдэгдэж байгаа бол түүний бүтэц, бөөмсийн найрлагын онцлогийг урьдчилан таамаглахад хялбар байдаг: атом, молекул эсвэл ион. Химийн хичээлд атомын болон ионы төрлийн тор агуулсан бодисыг эс тооцвол тодорхой бүлгийн нэгдлүүдээс молекулын бүтэцтэй бодисыг зөв сонгох шаардлагатай бол олж авсан мэдээлэл нь бас хэрэг болно.
Дүгнэж дүгнэхэд бид дараах дүгнэлтийг хийж болно: хатуу биеийн молекулын бүтэц, түүний орон зайн талст торны бүтэц, шингэн ба хий дэх туйлширсан бөөмсийн зохион байгуулалт нь түүний физик, химийн шинж чанарыг бүрэн хариуцдаг. Онолын хувьд нэгдлүүдийн шинж чанар,агуулсан диполууд нь молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчний хэмжээнээс хамаарна. Молекулуудын туйлшрал өндөр, тэдгээрийг бүрдүүлдэг атомын радиус бага байх тусам тэдгээрийн хооронд үүсэх чиг баримжаа хүч улам хүчтэй болно. Эсрэгээр, молекулыг бүрдүүлдэг атомууд том байх тусам түүний диполь момент өндөр байх тусам тархалтын хүч илүү их ач холбогдолтой болно. Тиймээс хатуу биетийн молекулын бүтэц нь түүний бөөмс-диполь хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчинд мөн нөлөөлдөг.
