Молекулярната структура има ... Кое вещество има молекулярна структура

Както знаете, химия проучва структурата и свойствата на веществата,

В тази статия ще дадем примери за вещества, за които са характерни решетки от молекулярни кристали, а също така и няколко типа интермолекулярно взаимодействие, характерно за твърди вещества, течности и газове.

Защо трябва да знаете структурата на химичните съединения

Във всеки от областите на човешкото познание е възможно да се очертае група основни закони, върху които се основава по-нататъшното развитие на науката. В химия е теорията на M.V. Ломоносов и Д. Далтон, обясняващи атомната молекулярна структура на материята. Както учените са установили, познавайки вътрешната структура, можем да предвидим както физичните, така и химичните свойства на съединението. Всички огромния брой на изкуствено синтезирани органични вещества лице (пластмаси, лекарства, пестициди и т.н.) са предвидени предварително характеристиките и свойствата, най-ценното за своята промишлеността и за дома.

Познаването на структурни характеристики и свойства на съединенията съгласно провеждане на контролни секции, тестове и изследвания в областта на химията, разбира се. Например, в предложения списък на веществата, за да намерите правилните отговори: какво вещество има молекулярна структура?

• Цинк.
• Магнезиев оксид.
• Диамант.
• Нафталин.

Правилният отговор е, че цинкът има молекулна структура, както и нафталин.

Силите на междумолекулното взаимодействие

Експериментално е установено, че молекулната структура е характерна за вещества с ниска точка на топене и ниска твърдост. Как можем да обясним нестабилността на кристалните решетки на тези съединения? Както се оказа, всичко зависи от силата на съвместното влияние на частиците в техните възли. Той има електрически характер и се нарича междумолекулно взаимодействие или ван дер Ваалс сили, които се основават на влиянието на противоположно заредени диполни молекули един върху друг. Оказа се, че съществуват няколко механизма за тяхното формиране, в зависимост от естеството на самата субстанция.

Киселини като съединения с молекулен състав

Разтворите на повечето киселини, органични и неорганични, съдържат полярни частици, които са ориентирани един към друг чрез противоположно заредени полюси. Например, в разтвор на хлоридна киселина HCI има диполи, между които има ориентационни взаимодействия. Тъй като температурата на молекулите на хлороводородната, бромоводородната (HBr) и другите халогенсъдържащи киселини се увеличава, ориентационният ефект намалява, тъй като топлинното движение на частиците пречи на взаимното им привличане. В допълнение към горните вещества, молекулната структура има захароза, нафталин, етанол и други органични съединения.

Как възникват индуцирани заредени частици

По-рано разглеждахме един от механизмите на действащите сили на Ван дер Ваалс, наречени ориентационно взаимодействие. В допълнение към органичните вещества и съдържащите халоген киселини, молекулната структура има водороден оксид-вода. В вещества, състоящи се от неполярни, но склонни към образуването на диполи, молекули като въглероден диоксид СО₂, е възможно да се наблюдава появата на индуцирани заредени частици - диполи. Най-важната им собственост е способността да бъдат привличани един към друг, благодарение на външния вид на силите на електростатичното привличане.

Молекулна структура на газа

В предишния подзаглавие споменахме такава връзка като въглероден диоксид. Всеки атом създава около себе си електрическо поле, което индуцира поляризация атом разположен в близост до молекули въглероден диоксид. Той се модифицира в дипол, който от своя страна става способен да поляризира други СО частици₂. В резултат молекулите се привличат един към друг. Индуктивното взаимодействие може да се наблюдава и при вещества, състоящи се от полярни частици, въпреки че в този случай то е много по-слабо от ориентиращите сили на ван дер Ваалс.

Дисперсионно взаимодействие

Както самите атоми, така и частиците в техния състав (ядра, електрони) са способни на непрекъснато ротационно и вибрационно движение. Това води до появата на диполи. Според изследванията на квантовата механика появата на мигновени двойно заредени частици се получава както в твърди, така и в течности синхронно, по такъв начин, че краищата на молекулите, разположени една до друга, се оказват противоположни полюси. Това води до тяхното електростатично привличане, наречено дисперсионно взаимодействие. То е характерно за всички вещества, с изключение на тези, които са в газово състояние и чиито молекули са монатомични. Въпреки това, ван дер Ваалс сили могат да възникнат, например, при преминаване инертни газове (хелий, неон) в течна фаза при ниски температури. По този начин, молекулярната структура на телесни течности или причинява тяхната способност да образуват междумолекулни взаимодействия на различни видове: ориентацията индуцирана или дисперсия.

Какво представлява сублимирането?

Молекулярната структура на твърдо тяло, например йодните кристали, причинява такова интересно физическо явление като сублимиране - изпаряване на молекули I₂ под формата на виолетови пари. Налице е от повърхността на вещество в твърдата фаза, заобикаляйки течното състояние.

Това визуално ефектно опит често се извършва в курсовете на химията за илюстриране на характеристиките на структурата на кристални решетки молекулните и свързаните свойства на съединенията. Обикновено това е ниска твърдост, ниски точки на топене и кипене, лоша топлина и електрическа проводимост, волатилност.

Практическо използване на знанията за структурата на веществата

Както видяхме, може да се установи определена зависимост между вида кристална решетка, структурата и свойствата на съединението. Ето защо, ако известните характеристики на материала, е лесно достатъчно, за да се предскаже характеристиките на неговата структура и състав на частиците: атоми, молекули или йони. Получената информация може също да бъде полезна, ако в химическите задачи е необходимо да се избира от определена група от съединения веществата с молекулна структура, като се елиминират тези с атомни или йонни типове решетки.

Обобщавайки, можем да направим следното заключение: молекулната структура има солидно тяло и неговата пространствена структура от кристални решетки и особеностите на разположението на поляризираните частици в течности и газове са изцяло отговорни за физичните и химичните им свойства. Теоретично, свойствата на съединенията, съдържащи диполи, зависят от големината на силите на междумолекулното взаимодействие. Колкото по-висока полярност от молекулите и по-малък радиус на атоми в тяхната структура, толкова сили, генерирани ориентация между тях. Обратно, повече атоми в молекулата, по-голямата си диполен момент и следователно по-значителни дисперсия сили. По този начин молекулярната структура на твърдо тяло също влияе върху силите на взаимодействие между неговите частици - диполи.