სტრუქტურა წყალბადის ბონდი ჩვენ გავაანალიზებთ თქვენთან ერთად ურთიერთმოქმედება წყლის მოლეკულები ერთმანეთთან.
წყლის მოლეკულა არის დიპოლემი. ეს არის ის, რომ ატომი წყალბადისასოცირებული მეტი ელექტრო ნეგატიური ელემენტი ჟანგბადირომელსაც აქვს, განიცდის არახელსაყრელობა ელექტრონომები და ამიტომ შეუძლია ურთიერთქმედება ჟანგბადის ატომთან ერთად, კიდევ ერთი წყლის მოლეკულა.
Როგორც შედეგი ურთიერთმოქმედება ჩქგება წყალბადის კომუნიკაციები (ნახაზი. 2.1):
2.1. წყალბადის კავშირის ფორმირების მექანიზმი წყლის მოლეკულებს შორის
ეს არის განმარტებული ატომი წყალბადისასოცირებული მეტი ელექტრო ნეგატიური ელემენტის მქონე სხვადასხვა ელექტრონული წყვილი (აზოტის, ჟანგბადის, ფლუორი და ა.შ.) განიცდის არახელსაყრელობა ელექტრონები და ამიტომ შეიძლება ურთიერთქმედება ვირტუალური წყვილი ელექტრონები კიდევ ერთი ელექტრონული ატომი ეს იგივე ან სხვა მოლეკულები.
შედეგად, ის ასევე წარმოიქმნება წყალბადის Კომუნიკაციარომელიც გრაფიკულად არის დანიშნული სამი წერტილი (ნახ.)
ნახაზი. 2.2. მექანიზმი წყალბადის კავშირის ფორმირების პროტონებს შორის ( . δ + ) და მეტი electrohergative გოგირდის ატომები (:ს. δ - ), ჟანგბადი (:ო. δ - ) და აზოტის (:ნ. δ - )
ეს კავშირი მნიშვნელოვანია სუსტი სხვა ქიმიური კავშირები ( ენერგია მისი განათლება 10-40 KJ / MOLE), და, ძირითადად, განისაზღვრება ელექტროსტატიკური და დონორების დამტკიცების ურთიერთქმედებით.
წყალბადის კავშირი შეიძლება იყოს ინტრამოლეკულური, ასე რომ მე. intermolecular.
2.1.4. ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება
ბუნების გათვალისწინებით ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება, აუცილებელია კონცეფციის დანერგვა " ჰიდროფილური " და " ჰიდროფობიური " დანიშნულება დაჯგუფება.
ჯგუფები, რომლებიც ქმნიან წყალბადის ობლიგაციებს წყლის მოლეკულებით ჰიდროფილური.
ეს ჯგუფები მოიცავს თეთრი ჯგუფები: ამინო ჯგუფი (-Nh 2 ) , კარბოილი(- კოჭი), carbonyl ჯგუფი(- ჩო.) ᲛᲔ. sulfgidrile ჯგუფი ( - Sh).
ჩვეულებრივ, ჰიდროფილური კავშირები კარგი ხტომა წყალში. !!! ეს იმის გამო, რომ პოლარული ჯგუფები შეძლებენ წყალბადის ობლიგაციებს წყლის მოლეკულებით .
გარეგნობა ასეთი კავშირები თან ახლავს ენერგიის გათავისუფლებააქედან გამომდინარე, არსებობს ტენდენცია მაქსიმალური ზრდა საკონტაქტო ზედაპირზე ბრალი ჯგუფები და წყალი ( ნახაზი. 2.3.):
ნახაზი. 2.3. ჰიდროფობიური და ჰიდროფილური ურთიერთქმედების ფორმირების მექანიზმი
მოლეკულები ან მოლეკულების ნაწილები, წყალბადის ობლიგაციების შექმნას ვერ ახერხებენ ჰიდროფობიური ჯგუფები.
ეს ჯგუფები მოიცავს ჯუქი და არომატული რადიკალები გამოგანი და არ ეკისრება Ელექტრული მუხტი.
ჰიდროფობიური ჯგუფები – ცუდად ან საერთოდ არ არის ხტომა წყალში.
ეს არის განმარტებული ატომები და ატომების ჯგუფიშედის ჰიდროფობიური ჯგუფები არიან ელექტროფეტრალიდა, შესაბამისად) ვერ ფორმა წყალბადის კავშირები წყლით.
! ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება წარმოიქმნება არა პოლარული რადიკალების შორის კონტაქტის შედეგად, წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ობლიგაციების შესვენება ვერ ხერხდება.
Როგორც შედეგი წყლის მოლეკულები Ostive შესახებ ზედაპირი ჰიდროფილური მოლეკულები ( ნახაზი. 2.3.).
2.1.5. ვან დერ ვალის ურთიერთქმედება.
მოლეკულებში ასევე საკმაოდ საკმაოდ სუსტი და მოკლე სპექტრი მოზიდვის ძალები ელექტრონულად ნეიტრალური ატომებისა და ფუნქციური ჯგუფების შორის.
ეს არის ე.წ. ვან დერ ვალის ურთიერთქმედება.
ისინი გამოწვეულია ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედება უარყოფითად დამუხტული ელექტრონებს შორის ერთი ატომი და დადებითად ბრალი Core სხვა ატომი.
როგორც ატომების ბირთვები დამცავი მის გარშემო საკუთარი ელექტრიკამიკა მიმდებარე ატომების ბირთვებისგან, შემდეგ სხვადასხვა ატომებს შორის წარმოიქმნება ვან დერ Waalsy ურთიერთმოქმედება სავსებით ახლ აღშლი.
ეს ყველაფერი ურთიერთქმედების სახეები Მონაწილეობის მიღება ფორმირება, შენახვა და სტაბილიზაცია სივრცითი სტრუქტურა ( კონფორმირება) ცილის მოლეკულები ( ნახაზი. 2.4.):
ნახაზი. 2.4. განათლების მექანიზმი კოვალენტური კავშირები და სუსტი არადამაკმაყოფილებელი ურთიერთქმედება:1 - ელექტრო სტატიკური ურთიერთქმედება;2 - წყალბადის ობლიგაციები;3 - ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება,4 - disulfide კავშირები
ძალები, რომლებიც ხელს უწყობენ ცილების სივრცითი სტრუქტურის ფორმირება და სტაბილურ მდგომარეობაშიძალიან სუსტია ძალები. ამ ძალების ენერგია 2-3 შეკვეთა ნაკლებია, ვიდრე კოვალენტური ობლიგაციების ენერგია. ისინი იმოქმედებენ ინდივიდუალურ ატომებსა და ატომების ჯგუფებს შორის.
თუმცა, ბიოპოლიმერებში (ცილების) მოლეკულებში დიდი რაოდენობით ატომები იწვევს იმ ფაქტს, რომ ამ სუსტი ურთიერთქმედების საერთო ენერგია შედარებით შეესაბამება კოვალენტურ ობლიგაციებს.
წყლის მოლეკულები წყალბადის ობლიგაციებით არის დაკავშირებული, ჟანგბადის და წყალბადის ატომებს შორის მანძილი 96 საათზეა და ორ წყალბენზე - 150 საათამდე. მყარ მდგომარეობაში, ჟანგბადის ატომი მონაწილეობს მიმდებარე წყლის მოლეკულებთან ორი წყალბადის ობლიგაციების ჩამოყალიბებაში. ამ შემთხვევაში, ინდივიდუალური H 2 o მოლეკულები ერთმანეთთან კონტაქტში სხვადასხვა ბოძებით. ამდენად, ფენების ჩამოყალიბება, რომელშიც თითოეული მოლეკულა უკავშირდება მისი ფენის სამი მოლეკულას და ერთ-ერთ მეზობელს. შედეგად, ყინულის კრისტალური სტრუქტურა შედგება ჰექსაგონის "მილები", როგორც ფუტკრის უჯრედები.
კომპიუტერული სიმულაციის მიხედვით, 40000 ატმოსფეროში 1.35 ნმ-ზე და ზეწოლის მილის დიამეტრით, წყალბადის ობლიგაციები გადაიდო, რასაც ტყუპი-კედლის ჰელიქსის ჩამოყალიბება გამოიწვია. ამ სტრუქტურის შიდა კედელი ოთხ სპირალურში გადაუგრიხეს და გარე ორი ორმაგი სპირალი, დნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურასთან შედარებით.
უკანასკნელი ფაქტი ხელს უწყობს არა მარტო ჩვენი იდეების ევოლუციას წყლის შესახებ, არამედ ადრეული ცხოვრების ევოლუციისა და დნმ-ის მოლეკულის ევოლუციაც. თუ ვივარაუდოთ, რომ სიცოცხლის დაბადების ეპოქაში, კრილოტულმა თიხის კლდეებს ჰქონდა ნანოტუბების ფორმა, კითხვა ჩნდება - შეეძლო წყალი, რომელიც მათ შეეძლოთ, როგორც სტრუქტურულ საფუძველზე - დნმ-ის სინთეზის მატრიცა და ინფორმაცია? შესაძლებელია, დნმ-ის სპირალური სტრუქტურა ნანოტუბებში წყლის სპირალურ სტრუქტურას იმეორებს. ახალი მეცნიერის ჟურნალის მიხედვით, ახლა ჩვენი უცხოელი კოლეგები დადასტურდებიან, რომ ინფრაწითელი სპექტროსკოპია და ნეიტრონის გაფანტული სპექტროსკოპიის გამოყენებით რეალურ ექსპერიმენტულ პირობებში წყლის ამგვარი მაკრომოლეკულების არსებობა დაადასტუროს.
ყინულის ნანოკრისტალების ასეთმა კვლევებმა 2007 წელს მიქელიდესი ლონდონში და მორგენსის უნივერსიტეტში ნანოტექნოლოგიის ცენტრიდან. ლეიბნია ჰანოვერში (ნახ. 36). ისინი გაცივდნენ წყლის ორთქლის ზედაპირზე მეტალის ფირფიტა, რომელიც მდებარეობს 5 გრადუსამდე კელვინზე. მალევე სკანირების გვირაბის მიკროსკოპის დახმარებით, ჰექსამერი დაფიქსირდა (ექვსი ურთიერთდაკავშირებული წყლის მოლეკულები) - პატარა ფიფქია. ეს არის ყველაზე პატარა ყინულის მტევანი. მეცნიერებმა ასევე დაათვალიერეს მტევნები, რომლებიც შეიცავს შვიდი, რვა და ცხრა მოლეკულას.
ლეღვი . 36. წყლის Hexamera გამოსახულება მიღებული სკანირების გვირაბის მიკროსკოპი ზომა hexamera დიამეტრი დაახლოებით 1 nm. ფოტო ლონდონის ნანოტექნოლოგიის ცენტრი
ტექნოლოგიების განვითარება, რომელიც საშუალებას მისცემს წყლის ჰექსამერის იმიჯის მიღებას - თავისთავად მნიშვნელოვან სამეცნიერო მიღწევას. დაკვირვების მიზნით, აუცილებელი იყო მინიმუმამდე მინიმალური ზემოქმედების შემცირება, რამაც შესაძლებელი გახადა სადამკვირვებლო პროცესის გამო განადგურების ინდივიდუალური წყლის მოლეკულებს შორის სუსტი ობლიგაციების თავიდან აცილება. გარდა ამისა, მუშაობდნენ კვანტური მექანიკის თეორიული მიდგომები. ინტეგრირებული მიდგომა შთამბეჭდავი შედეგები მისცა.
განსხვავებით კრისტალური ყინული, სადაც, ყველა წყლის მოლეკულებს შორის, კომუნიკაციის ენერგია იგივეა, ნანოკლუსტებში არსებობს ინდივიდუალური მოლეკულების ძლიერი და სუსტი ობლიგაციების (და შესაბამისი დისტანციებზე). მნიშვნელოვანი შედეგები ასევე მოიპოვეს წყლის მოლეკულების უნარ-ჩვევების შესახებ წყალბადის ობლიგაციების განაწილებაზე და მათი ლითონის ზედაპირთან კავშირში.
Oppar- ის, Miller, Fox- ისა და სხვების თეორიული ანალიზი. უდავოა, რომ არაორგანული ორგანული მოლეკულები შეიძლება სტრუქტურული იყოს ბუნებაში. ენერგიის ძირითადი წყარო მათი ექსპერიმენტებით არის სითბო. ბუნებაში ეს არის მზის რადიაცია და მაგმა ენერგია. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დასკვნა ისაა, რომ სიცოცხლის დაბადება შეიძლება ყოფილიყო ტუტე გარემოში. ყველა შემთხვევაში არსებობს ცხოვრების თვითმმართველობის ორგანიზაცია.
XIX საუკუნეში Palate აღნიშნა, რომ მოლეკულის inanimimate ხასიათის სიმეტრიულია. და უდაბნოში არის მოლეკულების სარკის ასიმეტრია. პროტეინები შედგება მარცხენა მხარის მჟავებით. ეს ქონება განისაზღვრება სინათლის პოლარიზაციის თვითმფრინავის მოლეკულის როტაციით. როგორ ავხსნათ ფენომენი?
შესაძლოა, ორგანული მოლეკულების ასიმეტრიის არსებობა გამოიხატა, როდესაც ბიოსფეროს ღია სისტემა უკიდურესად არასაკმარისი იყო უკიდურესად წონასწორობის კრიტიკულ მდგომარეობაში.
დაჩქარებული ევოლუციური გარდამავალი მოხდა, რომელიც თვითმმართველობის ორგანიზაციის დამახასიათებელი თვისებაა. ასეთი სახელმწიფოს მაგალითია ექსპერიმენტები, სადაც წყალხსნარში ნანოტრუბლებში დნმ-ის მსგავსია. ქიმიური ევოლუციის საწყის ეტაპზე შეიძლება მოხდეს ასიმეტრიული ბიომელექტების სიმეტრიული მოლეკულების გადასვლა, რომელიც შეიძლება მოხდეს ქიმიური ევოლუციის საწყის ეტაპზე, როგორც თვითმმართველობის ორგანიზაცია. პროფ. ანტონოვმა დაამტკიცა, რომ წყალი ასევე ღია სისტემაა და ენერგეტიკისა და ნივთიერების გაცვლის გარემოსთან (პროფ. ანტონოვი, 1992).
ასეთი უკიდურესი პირობები დაფიქსირდა ვულკანური საქმიანობით, ახორციელებს ახალგაზრდა მიწის ატმოსფეროში. მინერალური წყლის ურთიერთქმედება კალციუმის კარბონატით, ასევე ზღვის წყლით, არის ხელსაყრელი სპექტრი თვითმმართველობის ორგანიზების სტრუქტურების შესანარჩუნებლად. კირიანის ეფექტი ლაბორატორიაში ქმნის შერჩევით გამონადენს, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაიცვას ატომების ან მოლეკულების სინათლის რადიაციული. ასევე შეიქმნება მილერი ექსპერიმენტებით, ასევე შეიქმნება გაზის გამონადენი გაზის გამონადენი.
კირლიანაა აურა. - ელექტროენერგიის პლაზმური დიზელის პლაზმური ბრწყინვალება შეინიშნება 10-100 KHz- ის მაღალი სიხშირის ცვლადი ელექტროენერგიის ობიექტების ზედაპირზე, რომელშიც ზედაპირის დაძაბულობა ხდება ელექტროდსა და ობიექტს შორის 5-დან 30 კვადრატულ მეტრამდე . Kiryan ეფექტი შეინიშნება როგორც ელვისებური ან სტატიკური გამონადენი ნებისმიერი ბიოლოგიური, ორგანული ობიექტების, ისევე როგორც არაორგანული ნიმუშების სხვადასხვა ხასიათის.
BIRYIAN AURA- ს ელექტროდს ვიზუალიზაცია, მაღალი ცვლადი ძაბვა მაღალი სიხშირით ემსახურება - 1-დან 40 კილოვოლს 200-15000 ჰერცის. კიდევ ერთი ელექტროდი ობიექტს ემსახურება. ორივე ელექტროდები გამოყოფილია იზოლატორით და ჰაერის თხელი ფენით, რომლის მოლეკულები ექვემდებარებიან დისოცირებას ელექტროდსა და ობიექტს შორის ძლიერი მაგნიტური ველის მოქმედებით. ამ ფენაში საჰაერო, რომელიც შორის ობიექტი და ელექტროდი, არსებობს სამი პროცესები.
პირველი პროცესი არის ატომური აზოტის ionization და ფორმირება.
მეორე პროცესი არის ჰაერის მოლეკულების ionionization და ionic მიმდინარეობის ფორმირება - ობიექტისა და ელექტროდს შორის კორონა გამონადენი. ფორმის გვირგვინი Glow, მისი სიმჭიდროვე და ა.შ. ობიექტის საკუთარი ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მიერ განსაზღვრული.
მესამე პროცესი არის ელექტრონების გარდამავალი უმაღლესი ენერგეტიკული დონეზე და უკან. ამავდროულად, ელექტრონების გადასვლა მოხდება სინათლის კვარტას რადიაციით. ელექტრონული გარდამავალი მასშტაბის სიდიდე დამოკიდებულია კვლევის ქვეშ ობიექტის საკუთარი ელექტრომაგნიტური ველით. აქედან გამომდინარე, ობიექტის მიმდებარე ტერიტორიის სხვადასხვა წერტილებში, ელექტრონები მიიღებენ სხვადასხვა იმპულსებს, ი.ეს. retell სხვადასხვა ენერგეტიკულ დონეზე, რომელიც იწვევს ემისიის მსუბუქი Quanta სხვადასხვა სიგრძე და ენერგია. ეს უკანასკნელი ჩაწერილია ადამიანის თვალის ან ფერის ფოტოგრაფიით, როგორც სხვადასხვა ფერის, რომელიც, რაც დამოკიდებულია ობიექტზე, შეიძლება სხვადასხვა ფერის გვირგვინი გვირგვინდეს. ეს სამი პროცესები მათ მთლიანობაში ქმნის კირლიანის ეფექტის საერთო სურათს, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ ობიექტის ელექტრომაგნიტური ველის შესწავლა. კირიანის ეფექტი ამგვარად უკავშირდება ცოცხალ ობიექტს ბიოელექტრულ აურასთან.
ჟანგბადის ატომებში H 2 o მოლეკულების უმნიშვნელოვანესი ელექტრონული წყვილების ყოფნა და წყალბადის ატომებს მიჰყვება მოლეკულებს შორის სრულიად განსაკუთრებული ურთიერთქმედება, რომელსაც ეწოდება წყალბადის კავშირი (იხ. სურათი). განსხვავებით, ვინც უკვე იცნობს ჩვენთვის ქიმიური კავშირი ეს კავშირი არის intermolecular.
წყალბადის ბონდის (ფიგურაში, რომელიც აღწერილია dotted line) ხდება მაშინ, როდესაც წყალბადის შემცირებული ელექტრონები ერთმანეთთან ურთიერთქმედებენ ერთი წყლის მოლეკულის ელექტრონებით სხვადასხვა წყლის მოლეკულის ჟანგბადის ატომის სხვადასხვა ელექტრონულ წყაროდან.
წყალბადის ობლიგაცია განსაკუთრებული საქმეა intermolecular კავშირები. ითვლება, რომ ეს არის ძირითადი ელექტროსტატიკური ძალების გამო. წყალბადის ობლიგაციების არსებობისთვის აუცილებელია, რომ მოლეკულაში იყო პატარა, მაგრამ ელექტრონებო ატომების მქონე ერთი ან მეტი წყალბადის ატომები, მაგალითად: O, N, F. მნიშვნელოვანია, რომ ეს ელექტრონებო ატომები დაუცველია ელექტრონული წყვილი. აქედან გამომდინარე, წყალბადის ობლიგაციები დამახასიათებელია ისეთი ნივთიერებების, როგორიცაა წყლის H 2 O, ამიაკი NH 3, HF Fluoride. მაგალითად, HF მოლეკულები დაკავშირებულია წყალბადის ობლიგაციებით, რომლებიც ნაჩვენებია ფიგურაში dotted ხაზებით:
წყალბადის ობლიგაციები დაახლოებით 20-ჯერ ნაკლები გამძლეა, ვიდრე კოვალენტს, მაგრამ ის არის, ვინც წყალს იწვევს თხევადი ან ყინულის (და არა გაზი) ნორმალურ პირობებში. წყალბადის ობლიგაციები განადგურებულია მხოლოდ მაშინ, როდესაც თხევადი წყალი გადადის წყვილებში.
ტემპერატურაზე ზემოთ 0 ° C (მაგრამ მდუღარე წერტილიდან), წყალს აღარ აქვს ასეთი შეკვეთილი ინტერმოლუმის სტრუქტურა, როგორც ფიგურაში. აქედან გამომდინარე, თხევადი წყლით, მოლეკულები ერთმანეთთან ერთმანეთთან ერთმანეთს ერთმანეთს ერთმანეთს ერთმანეთს ერთმანეთს შეადგენენ. ეს აგრეგატები ერთმანეთთან თავისუფლად გადაადგილდებიან, მოძრავი სითხის ფორმირებას. მაგრამ როდესაც ტემპერატურა მცირდება, შეკვეთა სულ უფრო და უფრო მეტად ხდება, ხოლო აგრეგატები უფრო დიდია. საბოლოოდ, ყინულის ჩამოყალიბდა, რომელსაც აქვს ზუსტად შეკვეთილი სტრუქტურა, რომელიც ნაჩვენებია ფიგურაში.
თემა: არაორგანული ნაერთების ძირითადი კლასები. არაორგანული ნივთიერებების კლასიფიკაცია
ლექციის გეგმა:
- არაორგანული ნაერთების ძირითადი კლასები.
- საფუძველი. ქიმიური თვისებები.
- ოქსიდები. მათი ტიპები ქიმიური თვისებები.
- მჟავები. კლასიფიკაცია და მათი ქიმიური თვისებები.
- Მარილი. კლასიფიკაცია და მათი ქიმიური თვისებები.
მარტივი ნივთიერებები. მოლეკულები შედგება ერთი სახეობის ატომებისგან (ერთი ელემენტის ატომები). ქიმიურ რეაქციებში სხვა ნივთიერებების ფორმირებით არ შეიძლება გამოვლინდეს.
დახვეწილი ნივთიერებები (ან ქიმიური ნაერთები). მოლეკულები შედგება სხვადასხვა ტიპის ატომებისგან (სხვადასხვა ატომების ატომები ქიმიური ელემენტები). ქიმიური რეაქციები რამდენიმე სხვა ნივთიერებების ფორმირებასთან ერთად.
არ არსებობს მკვეთრი საზღვარი ლითონებსა და არა ლითონებს შორის, რადგან იქ არის მარტივი ნივთიერებებიაჩვენებს ორმაგი თვისებები.