Կառուցվածք Ջրածնի պարտատոմս Մենք վերլուծելու ենք ձեզ հետ փոխազդեցություն Ջրի մոլեկուլներ միմյանց մեջ:

Ջրի մոլեկուլն է Երկփեղկ, Սա բացատրվում է այն փաստով, որ ատոմը ջրածինկապված ավելին Էլեկտրական բացասական Տարր Թթվածինունենալ, զգալ անբարենպաստություն էլեկտրոններ Եւ, հետեւաբար, ունակ է Փոխազդելու համար Թթվածնի ատոմով, մեկ այլ ջրային մոլեկուլ:

Որպես արդյունք փոխազդեցություն առաջանում է Ջրածնի հաղորդակցություն (ՆկՂ 2.1):

2.1. Ջրային մոլեկուլների միջեւ ջրածնի կապի ձեւավորման մեխանիզմը

Սա բացատրվում է Ատոմային ջրածնիկապված ավելին Էլեկտրական բացասական Տարրեր ունենալը Տարբեր էլեկտրոնային զույգ (Ազոտ, թթվածինը, ֆտորը եւ այլն) զգում են անբարենպաստություն էլեկտրոններ եւ, հետեւաբար, կարող են շփվել հետ Վիրտուալ զույգ էլեկտրոններ մեկ այլ էլեկտրական ատոմ Սա նույն կամ այլ մոլեկուլները.

Արդյունքում, այն նույնպես առաջանում է ջրածին Հաղորդակցությունորը գրաֆիկական նշանակված է Երեք կետ (Նկար).

ՆկՂ 2.2. Պրոտոնի միջեւ ջրածնի կապի ձեւավորման մեխանիզմ ( . δ + ) եւ ավելի շատ էլեկտրաէներգիայի ծծմբի ատոմներ (Ս. δ - ), թթվածին (Օ. δ - ) եւ ազոտ (:Ն. δ - )

Այս կապը նշանակալի է թույլ Այլ քիմիական կապեր ( էներգիա Նրա կրթությունը 10-40 կ. / Խլուրդ), եւ հիմնականում, որոշվում է էլեկտրաստատիկ եւ դոնոր-ընդունող փոխազդեցություններով:

Ջրածնի պարտատոմսը կարող է լինել ներբաղված, Այսպիսով ես. Միջմոլորակային.

2.1.4. Հիդրոֆոբիկ փոխազդեցություններ

Նախքան բնությունը հաշվի առնելը Հիդրոֆոբիկ փոխազդեցություն, անհրաժեշտ է ներկայացնել հայեցակարգը » հիդրոֆիլական » եւ « հիդրոֆոբ » Ֆունկցիոնալ Խումբ.

Կոչվում են այն խմբերը, որոնք կարող են ջրածնային կապեր ձեւավորել ջրային մոլեկուլներով Հիդոֆիլական.

Այս խմբերը ներառում են բեւեռ Խմբեր. amino Group (-Ն. 2 ) , Կարբոքսիլ(- Արկղ), carbonyl խումբ(- Cho.) I. Սուլֆիգիդիլ Խումբ ( - Ժլատ).

Սովորաբար, Հիդոֆիլական Կապերը լավ են լուծելի ջրի մեջ: !!! Դա պայմանավորված է նրանով, որ բեւեռային խմբերն ի վիճակի են ջրածնի պարտատոմսեր ձեւավորել ջրային մոլեկուլներով .

Արտաքին տեսք Նման կապերը ուղեկցվում են Էներգիայի թողարկում, հետեւաբար, կա միտում Կոնտակտային մակերեսի առավելագույն աճը Լիցքավորված խմբեր եւ ջուր ( ՆկՂ 2.3):

ՆկՂ 2.3. Հիդրոֆոբ եւ հիդրոֆիլային փոխազդեցությունների ձեւավորման մեխանիզմ

Զանգահարվում են մոլեկուլներ կամ մոլեկուլների մասեր, որոնք չեն կարողացել ջրով ջրով կապեր ձեւավորել Հիդրոֆոբ խմբեր.

Այս խմբերը ներառում են ալկիլ մի քանազոր Անուշահոտ արմատականներ, որոնք Հանդիսավոր մի քանազոր Մի կրեք Էլեկտրական լիցքավորում

Հիդրոֆոբ խմբեր – վատ կամ ընդհանրապես ոչ լուծելի ջրի մեջ:

Սա բացատրվում է Ատոմներ մի քանազոր Ատոմների խումբընդգծված Դդաֆոբ Խմբերը էլեկտրականեւ, հետեւաբար) չի կարող ձեվավորել Ջրածնի կապեր ջրով:

!!! Հիդրոֆոբիկ փոխազդեցությունը ծագում է ոչ բեւեռային արմատականների միջեւ շփման արդյունքում, չկարողանալով կոտրել ջրածնի պարտատոմսերը ջրի մոլեկուլների միջեւ:

Որպես արդյունք mole րի մոլեկուլներ Օստիկ մակերեւույթ Հիդրոֆիլ մոլեկուլներ ( ՆկՂ 2.3).

2.1.5. Վան դերասանական փոխազդեցություն:

Մոլեկուլներում կան նաեւ բավականին Թույլ եւ կարճ հեռահար ներգրավման ուժեր էլեկտրական չեզոք ատոմների եւ ֆունկցիոնալ խմբերի միջեւ:

Սրանք այսպես կոչված են van der waals փոխազդեցություն.

Դրանք պայմանավորված են Էլեկտրաստատիկ փոխազդեցություն բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների միջեւ մեկ Ատոմը եւ դրական լիցքավորվող հիմնականը Այլ Ատոմ:

Որպես ատոմների միջուկներ Պաշտպանված շրջապատող իրենց սեփականը Ակղեխգիկներ հարակից ատոմների միջուկներից, ապա բխում են տարբեր ատոմների միջեւ van der waalsy փոխազդեցություն միանգամայն Մոտակա.

Այս բոլորը Փոխազդեցության տեսակները Մասնակցել կազմում, Պահպանելը մի քանազոր Կայունացում Տարածական կառուցվածքը ( Համապատասխանություններ) սպիտակուցային մոլեկուլներ ( ՆկՂ 2.4.):

ՆկՂ 2.4. Կրթության մեխանիզմ Կովալենտ կապեր եւ թույլ ոչ վիրուսային փոխազդեցություններ.1 - Էլեկտրական ստատիկ փոխազդեցություններ;2 - ջրածնի պարտատոմսեր;3 - հիդրոֆոբիկ փոխազդեցություններ,4 - Disulfide կապեր

Ուժեր, որոնք նպաստում են Սպիտակուցների տարածական կառուցվածքի ձեւավորումը եւ այն կայուն վիճակում պահելըշատ թույլ են ուժ, Այս ուժերի էներգիան 2-3 Պատվերը ավելի քիչ է, քան կովալենտային պարտատոմսերի էներգիան: Նրանք գործում են անհատ ատոմների եւ ատոմների խմբերի միջեւ:

Այնուամենայնիվ, կենսապլիմերների (սպիտակուցների) մոլեկուլներում հսկայական թվով ատոմներ հանգեցնում են այն փաստի, որ այս թույլ փոխազդեցության ընդհանուր էներգիան համեմատելի է կովալենտային պարտատոմսերի հետ:

Mole րի մոլեկուլները փոխկապակցված են ջրածնի պարտատոմսերով, թթվածնի եւ ջրածնի ատոմների միջեւ հեռավորությունը 96 է, իսկ երկու ջրածնի միջեւ `երեկոյան 150-ը: Պինդ վիճակում թթվածնի ատոմը մասնակցում է երկու ջրածնի պարտատոմսերի ձեւավորմանը հարակից ջրային մոլեկուլներով: Այս դեպքում N 2 o Molecules- ի անհատական \u200b\u200bանձի հետ շփման մեջ են մտնում այլ բեւեռներով: Այսպիսով, ձեւավորվում են շերտեր, որոնցում յուրաքանչյուր մոլեկուլ կապված է իր շերտի երեք մոլեկուլների հետ եւ հարեւաններից մեկը: Արդյունքում, սառույցի բյուրեղային կառուցվածքը բաղկացած է վեցանկյուն «Խողովակներ» փոխկապակցված, ինչպես Beesh բջիջները:

Ըստ համակարգչային սիմուլյացիայի, 1,35 նմ խողովակի տրամագիծը եւ ճնշումը 40000 մթնոլորտներում, ջրածնի պարտատոմսերը թեքվել են, հանգեցնելով երկվորյակների խխունջի ձեւավորմանը: Այս կառույցի ներքին պատը պտտվում է չորս պարույրով, իսկ արտաքինը բաղկացած է չորս երկկողմանի պարույրներից, որը նման է ԴՆԹ մոլեկուլի կառուցվածքին:

Վերջին փաստը թափանցում է ոչ միայն ջրի մասին մեր գաղափարների էվոլյուցիայի, այլեւ հենց վաղ կյանքի էվոլյուցիան եւ ԴՆԹ մոլեկուլը ինքնին: Եթե \u200b\u200bենթադրենք, որ կյանքի դարաշրջանում կրեոլիտ կավե ժայռեր ունեին նանոտուների ձեւ, հարցը ծագում է. Կարող է դրանք ներհոսած ջուրը, որպես կառուցվածքային սինթեզի եւ ընթերցանության մասին: Հնարավոր է, թե ինչու ԴՆԹ-ի պարույրական կառուցվածքը կրկնում է նանոտուբում ջրի պարույրային կառուցվածքը: Ըստ նոր գիտնական ամսագրի, այժմ մեր արտասահմանյան գործընկերները կհաստատվեն, որպեսզի հաստատեն իրական փորձնական պայմաններում այդպիսի մակրոմոլեկուլների առկայությունը `օգտագործելով ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիա եւ նեյտրոնային ցրման սպեկտրոսկոպիա:

Սառցե նանոկրիտների նման ուսումնասիրությունները տեղի են ունեցել 2007 թ.-ին, Միքելեսը `Լոնդոնի նանոտեխնոլոգիայի կենտրոնից եւ համալսարանի Մորգենշը: Լեյբնիան Հանովերում (Նկար 36): Նրանք սառեցրել են ջրի գոլորշին մետաղական ափսեի մակերեսի վրա, որը գտնվում է 5 աստիճանի ջերմաստիճանում: Շուտով ափսեի վրա սկանավորելու միջոցով թունելի մանրադիտակի օգնությամբ դիտվել է Hexamer- ը (վեց փոխկապակցված ջրի մոլեկուլներ) `ամենափոքր ձյան փաթիլը: Սա հնարավոր սառցե կլաստերներից ամենափոքրն է: Գիտնականները դիտում էին նաեւ յոթ, ութ եւ ինը մոլեկուլ պարունակող կլաստերներ:

Թուզ . 36. Թունելի սկանավորման մանրադիտակի միջոցով ստացված ջրային վեցամերային պատկերը տրամագծով Hexamera չափի չափը կազմում է մոտ 1 նմ: Լուսանկարը Լոնդոնի նանոտեխնոլոգիայի կենտրոն

Տեխնոլոգիայի մշակում, որը թույլ տվեց ձեռք բերել ջրային վեցամերայի պատկերը `ինքնին կարեւոր գիտական \u200b\u200bնվաճում: Դիտարկելու համար անհրաժեշտ էր նվազեցնել զգայուն հոսանքը նվազագույնի, ինչը հնարավորություն տվեց կանխել թույլ չեղյալ վիճակահանության անհատական \u200b\u200bմոլեկուլների միջեւ `դիտորդական գործընթացի պատճառով: Բացի այդ, աշխատանքում օգտագործվել է քվանտային մեխանիկայի տեսական մոտեցումները: Ինտեգրված մոտեցումը տպավորիչ արդյունքներ տվեց:

Ի տարբերություն բյուրեղային սառույց, որտեղ, բոլոր ջրային մոլեկուլների միջեւ, հաղորդակցության էներգիան նույնն է, նանոկլաստերում կան անհատական \u200b\u200bմոլեկուլների միջեւ ուժեղ եւ թույլ պարտատոմսերի (եւ համապատասխան հեռավորությունների) այլընտրանք: Կարեւոր արդյունքներ են ստացվել նաեւ ջրածնի պարտատոմսերի բաշխմանը եւ մետաղական մակերեւույթի հետ նրանց կապի մեջ գտնվող ջրի մոլեկուլների ունակության վրա:

Օրջեի տեսական վերլուծություններ, Միլլերի, աղվեսի եւ այլոց փորձեր: Անվիճելի է, որ անօրգանական օրգանական մոլեկուլները կարող են կառուցվածքային լինել բնության մեջ: Նրանց փորձարկումներում էներգիայի հիմնական աղբյուրը ջերմությունն է: Բնության մեջ սա արեւային ճառագայթումն ու մագմայական էներգիան է: Մեկ այլ շատ նշանակալի եզրակացություն այն է, որ կյանքի ծնունդը կարող է առաջանալ ալկալային միջավայրում: Բոլոր դեպքերում կա կենդանի ինքնակազմակերպում:

XIX դարում Պալատը նշեց, որ մոլեկուլի աննոլոգիական բնույթով սիմետրիկ է: Եվ անապատում մոլեկուլների հայելի ասիմետրիկություն կա: Սպիտակուցները բաղկացած են ձախ ամինաթթուներից: Այս գույքը որոշվում է լույսի բեւեռացման ինքնաթիռի մոլեկուլի ռոտացիայով: Ինչպես բացատրել երեւույթը:

Թերեւս օրգանական մոլեկուլներում ասիմետրիայի առկայությունը դրսեւորվեց, երբ կենսոլորտին նախորդող բաց համակարգը գտնվում էր ծայրաստիճան ոչ հավասարակշռության ծանր վիճակում:

Տեղի է ունեցել արագացված էվոլյուցիոն անցում, որը ինքնակազմակերպման բնութագրական առանձնահատկությունն է: Նման պետության օրինակ է այն փորձերը, որտեղ առագաստանավը նման է ԴՆԹ-ին Նանոտուբում: Անհատական \u200b\u200bբնույթի սիմետրիկ մոլեկուլներից անցումը ասիմետրիկ կենսոմոլեկուլներին կարող է առաջանալ քիմիական էվոլյուցիայի սկզբնական փուլում, որպես նյութի ինքնակազմակերպում: Պրոֆ. Անտոնովը ապացուցեց, որ ջուրը նաեւ բաց համակարգ է եւ էներգիա եւ նյութ է փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ (պրոֆ. Անտոնով, 1992):

Նման ծայրահեղ պայմանները նկատվում են հրաբխային գործողություններով, դուրս են գալիս երիտասարդ հողի մթնոլորտում: Հանքային ջուրը փոխազդում է կալցիումի կարբոնատով, ինչպես նաեւ ծովային ջրով, բարենպաստ սպեկտր է `ինքնաբնակեցված կառույցները պահպանելու համար: Կիրյանի ազդեցությունը լաբորատորիայում ստեղծում է ընտրովի արտանետում, որը թույլ է տալիս դիտարկել լույսի ճառագայթումը ատոմներով կամ մոլեկուլներով: Միլլերի փորձերով ստեղծվում են նաեւ գազի արտանետմամբ ոչ հավասարակշռության ծայրահեղ պայմաններ:

Կիրլյանայա աուրա: - Էլեկտրական արտանետման պլազմային փայլը դիտվում է օբյեկտների մակերեսին, 10-100 կՀց բարձր հաճախության փոփոխական էլեկտրական դաշտում, որի ընթացքում մակերեսային լարվածությունը տեղի է ունենում 5-ից 30 քմ մակերեսով էլեկտրոդի եւ օբյեկտի միջեւ , Կիրյան էֆեկտը դիտվում է կայծակի կամ ստատիկ արտանետման նման կենսաբանական, օրգանական օբյեկտների, ինչպես նաեւ տարբեր բնույթի անօրգանական նմուշներում:

Կիրլյան աուրան էլեկտրոդի վրա պատկերացնելու համար մատուցվում է բարձր հաճախականությամբ բարձր փոփոխական լարման `1-ից 40 կիլովոլի 200-15000 Հերց: Մեկ այլ էլեկտրոդը ծառայում է օբյեկտին: Երկու էլեկտրոդներն առանձնացված են մեկուսիչով եւ օդի բարակ շերտով, որի մոլեկուլները ենթակա են տարանջատման, էլեկտրոդի եւ օբյեկտի միջեւ առաջացող ուժեղ մագնիսական դաշտի գործողությունների համաձայն: Օդի այս շերտում, որը օբյեկտի եւ էլեկտրոդի միջեւ է, կա երեք գործընթաց:

Առաջին գործընթացը ատոմային ազոտի իոնիզացիան եւ ձեւավորումը է:

Երկրորդ գործընթացը օդային մոլեկուլների իոնացումն է եւ իոնային հոսանքի ձեւավորումը `օբյեկտի եւ էլեկտրոդի միջեւ Corona արտանետումը: Փայլի պսակի ձեւը, դրա խտությունը եւ այլն: Որոշվում է օբյեկտի իրենց էլեկտրամագնիսական ճառագայթմամբ:

Երրորդ գործընթացը էլեկտրոնների անցումն է ամենացածրից մինչեւ էներգիայի ավելի բարձր մակարդակ եւ հետեւում: Միեւնույն ժամանակ, էլեկտրոնների անցումը տեղի է ունենում լույսի քվտայի ճառագայթում: Էլեկտրոնային անցման մեծությունը կախված է ուսումնասիրության ենթակա օբյեկտի սեփական էլեկտրամագնիսական դաշտից: Հետեւաբար, օբյեկտի շրջակայքում գտնվող դաշտի տարբեր կետերում էլեկտրոնները ստանում են տարբեր ազդակներ, այսինքն: Վերամշակել էներգիայի տարբեր մակարդակներում, ինչը հանգեցնում է լույսի քվտայի արտանետմանը Տարբեր երկարություններ եւ էներգիա: Վերջիններս ձայնագրվում են մարդու աչքով կամ գունային լուսանկարներով, որպես այլ գույներ, որոնք, կախված օբյեկտից, կարող են տարբեր գույներով շողերի պսակը: Այս երեք գործընթացները իրենց ամբողջությամբ տալիս են Կիրլյան էֆեկտի ընդհանուր պատկերը, ինչը թույլ է տալիս ուսումնասիրել օբյեկտի էլեկտրամագնիսական դաշտը: Կիրլյանի ազդեցությունը այդպիսով կապված է կենդանի օբյեկտի բիոէլեկտրական աուրայի հետ:

Օդեկգենի ատոմներում եւ դրական լիցքավորված ջրածնի ատոմների համար եթերային էլեկտրոնային զույգերի առկայությունը հանգեցնում է ջրածնի պարտատոմսը (տես նկար) կոչվող մոլեկուլների միջեւ լիովին հատուկ փոխազդեցություն: Ի տարբերություն մեզ արդեն ծանոթ բոլոր նրանց Քիմիական պարտատոմս Այս կապը միջամտությունն է:

Hyd րածնի պարտատոմսը (այն ցուցանիշով նշվում է կետավոր գծի կողմից) տեղի է ունենում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ ջրածնի քայքայված էլեկտրոնները փոխազդում են մեկ ջրային մոլեկուլի էլեկտրոնային զույգի հետ `այլ էլեկտրոնային օդապարիկով` ջրի այլ մոլեկուլ:

Ջրածնի պարտատոմսը հատուկ դեպք է intermolecular կապեր, Համարվում է, որ դա պայմանավորված է հիմնական էլեկտրաստատիկ ուժերով: Հիդրեն պարտատոմսերի առաջացման համար անհրաժեշտ է, որ մոլեկուլում կար մեկ կամ մի քանի ջրածնի ատոմներ, որոնք կապված են փոքր, բայց էլեկտրատնտեսական ատոմների հետ, օրինակ `O, N, F. Էլեկտրոնային զույգեր, Հետեւաբար, ջրածնի պարտատոմսերը բնորոշ են այնպիսի նյութերի, ինչպիսիք են ջրային H 2 O, Ammonia NH 3, HF Fluoride: Օրինակ, HF մոլեկուլները փոխկապակցված են ջրածնի պարտատոմսերով, որոնք ցուցադրում են կետավոր գծերով.

Ջրածնի պարտատոմսեր Մոտավորապես 20 անգամ ավելի քիչ դիմացկուն է, քան կովալենտը, բայց նրանք են, ովքեր ջուր են առաջացնում հեղուկ կամ սառույց (եւ ոչ գազ) նորմալ պայմաններում: Hyd րածնի պարտատոմսերը ոչնչացվում են միայն այն դեպքում, երբ հեղուկ ջուրը զույգերի մեջ է անցնում:

0 ° C- ից բարձր ջերմաստիճանում (բայց եռման կետից ցածր), ջուրն այլեւս չունի այդպիսի պատվիրված միջմլեկուլային կառուցվածք, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Հետեւաբար, հեղուկ ջրի մեջ մոլեկուլները փոխկապակցված են միայն մի քանի մոլեկուլներից առանձին միավորների: Այս ագրեգատները կարող են ազատ տեղաշարժվել միմյանց հետ, ձեւավորելով շարժվող հեղուկ: Բայց երբ ջերմաստիճանը նվազում է, պատվիրելը դառնում է ավելի ու ավելի, եւ ագրեգատներն ավելի մեծ են: Վերջապես, ձեւավորվում է սառույց, որն ունի հենց պատվիրված կառույց, որը ցուցադրվում է այդ ցուցանիշում:

ԹԵՄԱ. Անօրգանական միացությունների հիմնական դասերը: Անօրգանական նյութերի դասակարգում

Դասախոսության պլան.

1. Անօրգանական միացությունների հիմնական դասեր:
2. Հիմք. Քիմիական հատկություններ:
3. Օքսիդներ: Նրանց տեսակները Քիմիական հատկություններ.
4. Թթուներ: Դասակարգում եւ դրանց քիմիական հատկություններ:
5. Աղ Դասակարգում եւ դրանց քիմիական հատկություններ:

Պարզ նյութեր, Մոլեկուլները բաղկացած են մեկ տեսակների ատոմներից (մեկ տարրի ատոմներ): Քիմիական ռեակցիաների մեջ հնարավոր չէ հայտնաբերել այլ նյութերի ձեւավորմամբ:

Բարդ նյութեր (կամ քիմիական միացություններ): Մոլեկուլները բաղկացած են տարբեր տեսակի ատոմներից (տարատեսակ) Քիմիական տարրեր): Քիմիական ռեակցիաները քայքայվում են մի քանի այլ նյութերի ձեւավորմամբ:

Մետաղների եւ ոչ մետաղների միջեւ կտրուկ սահման չկա, քանի որ կա Պարզ նյութերՑույց տալով երկակի հատկություններ: