Structura moleculară are ... Ce substanță are o structură moleculară

După cum știți, chimia studiază structura și proprietățile substanțelor,

În această lucrare, prezentăm exemple de materiale care sunt caracterizate prin laticile moleculare, precum și ia în considerare mai multe specii de interacțiuni intermoleculare specifice pentru solide, lichide și gaze.

De ce trebuie să cunoașteți structura compușilor chimici

În fiecare ramură a cunoașterii umane, este posibil să se identifice un grup de legi fundamentale pe care se bazează dezvoltarea ulterioară a științei. În chimie este teoria lui M.V. Lomonosov și J. Dalton, explicând structura moleculară atomică a materiei. După cum oamenii de știință au stabilit, cunoscând structura internă, putem prezice atât proprietățile fizice, cât și chimice ale compusului. Toate numărul mare de sintetizat în mod artificial persoane substanțe organice (materiale plastice, medicamente, pesticide, etc.) sunt furnizate în avans, caracteristicile și proprietățile, cele mai valoroase pentru uz industrial și casnic.

Cunoașterea caracteristicilor structurii și proprietăților compușilor este necesară atunci când se efectuează secțiuni de control, teste și examinări în cursul chimiei. De exemplu, în lista de substanțe propuse pentru a găsi răspunsurile corecte: ce substanță are o structură moleculară?

• Zinc.
• Oxid de magneziu.
• Un diamant.
• Naftalina.

Răspunsul corect este că: zincul are o structură moleculară, precum și naftalina.

Forțele de interacțiune intermoleculară

S-a stabilit experimental că structura moleculară este caracteristică substanțelor cu puncte de topire scăzute și duritate redusă. Cum putem explica instabilitatea laturilor cristaline ale acestor compuși? După cum sa dovedit, totul depinde de puterea influenței articulare a particulelor în nodurile lor. Are electric în natură și se numește interacțiune sau van der Waals forțe intermoleculare, care se bazează pe influențarea reciproc molecule încărcate opus - dipoli. Sa dovedit că există mai multe mecanisme de formare a acestora, în funcție de natura substanței în sine.

Acizi ca compuși cu compoziție moleculară

Soluțiile cele mai multe acizi, organici și anorganici, polar conține particule care sunt orientate în raport reciproc stâlpi încărcați opus. De exemplu, într-o soluție de acid clorhidric HCI există dipoli, între care există interacțiuni orientale. Pe măsură ce crește temperatura moleculelor de acid clorhidric, bromhidric (HBr) și alți acizi cu conținut de halogen, efectul de orientare scade, deoarece mișcarea termică a particulelor interferează cu atracția lor reciprocă. În plus față de substanțele de mai sus, structura moleculară are zaharoză, naftalină, etanol și alți compuși organici.

Cum apar particulele încărcate induse

Anterior am considerat unul dintre mecanismele care acționează forțele Van der Waals, numite interacțiuni de orientare. Pe lângă substanțele organice și acizii care conțin halogen, structura moleculară are hidrogen-apă. În substanțe constând din nepolar, dar predispus la formarea de dipoli, molecule, cum ar fi dioxid de carbon CO₂, este posibil să se observe apariția particulelor încărcate induse - dipoli. Proprietatea lor cea mai importantă este capacitatea de a fi atrase unul de celălalt, datorită apariției forțelor de atracție electrostatică.

Structura moleculară a gazului

În subtitlul precedent am menționat o astfel de conexiune ca dioxid de carbon. Fiecare dintre atomii săi creează în jurul său un câmp electric care polarizează atomul într-o moleculă de carbon din apropiere. Acesta este modificat într-un dipol, care, la rândul său, devine capabil de polarizare a altor particule de CO₂. Ca rezultat, moleculele sunt atrase unul de altul. Interacțiunea inductivă poate fi observată și în substanțele formate din particule polare, deși în acest caz este mult mai slab decât forțele orientale van der Waals.

Dispersie interacțiune

Atât atomii, cât și particulele din compoziția lor (nuclei, electroni) sunt capabili de mișcare continuă și rotativă și vibrațională. Aceasta duce la apariția dipolilor. Conform studiilor mecanicii cuantice, apariția particulelor dvuzaryadnyh instantanee apare în solide și în fluidele sincronă, astfel încât capetele moleculelor aproape, apar cu poli opuși. Aceasta duce la atracția lor electrostatică, numită interacțiunea de dispersie. Este caracteristic tuturor substanțelor, cu excepția celor care se află în stare gazoasă, și ale căror molecule monoatomica. Cu toate acestea, forțele van der Waals pot apărea, de exemplu, la trecerea gazelor inerte (heliu, neon) în fază lichidă la temperaturi scăzute. Astfel, structura moleculară a fluidelor corporale sau determina capacitatea lor de a forma interacțiuni intermoleculare de diferite tipuri: orientarea indusă sau dispersie.

Ce este sublimarea?

Structura moleculară a unui corp solid, de exemplu, cristalele de iod, provoacă un fenomen fizic interesant ca sublimarea - volatilizarea moleculelor I₂ sub formă de vapori violeți. Apare de pe suprafața unei substanțe în faza solidă, ocolind starea lichidă.

Această experiență eficientă din punct de vedere vizual este deseori efectuată în sălile de școală din domeniul chimiei școlare pentru a ilustra caracteristicile structurale ale laturilor cu cristale moleculare și proprietățile conexe ale compușilor. De obicei, este o duritate scăzută, puncte de topire scăzute și puncte de fierbere, căldură scăzută și conductivitate electrică, volatilitate.

Utilizarea practică a cunoștințelor despre structura substanțelor

După cum am văzut, se poate stabili o anumită corelație între tipul de latură a cristalului, structura și proprietățile compusului. Prin urmare, în cazul în care caracteristicile cunoscute ale materialului, este destul de ușor pentru a prezice caracteristicile structurii și compoziției sale a particulelor: atomi, molecule sau ioni. Informațiile rezultate pot fi, de asemenea, utilă dacă trebuie să misiuni în chimie dintr-un grup specific de compuși de a alege o substanță având o structură moleculară, cu excepția celor în care există tipuri de latici atomice sau ionice.

Rezumând, putem concluziona urmatoarele: structura moleculara este solida, iar structura sa spațială a rețelei cristaline, și caracteristicile polarizat dispunerea particulelor în lichide și gaze sunt pe deplin responsabile pentru proprietățile sale fizice și chimice. Teoretic, proprietățile compușilor care conțin dipoli depind de magnitudinea forțelor de interacțiune intermoleculară. Cu cât polaritatea moleculelor și raza mai mică a atomilor în structura lor, cu atât mai puternică forțele de orientare generate între ele. In schimb, mai mulți atomi în moleculă, mai mare momentul său de dipol, și forțele, prin urmare, mai semnificative de dispersie. Astfel, structura moleculară a unui corp solid afectează, de asemenea, forțele de interacțiune dintre particulele sale - dipoli.