Yapı hidrojen bağı Sizinle analiz edeceğiz etkileşim Kendi aralarında su molekülleri.

Su molekülü dipolem. Bu, atom gerçeği ile açıklanmaktadır. hidrojendaha fazla ile ilişkili elektrikli negatif Eleman oksijenyaşamak, yaşamak dezavantaj elektronlar Ve bu nedenle mümkün etkileşim Bir oksijen atomuyla, başka bir su molekülü.

Sonuç olarak etkileşim ortaya çıkar hidrojen İletişim (İncir. 2.1):

2.1. Su molekülleri arasında hidrojen bağının oluşumunun mekanizması

Bu tarafından açıklandı atom hidrojenidaha fazla ile ilişkili elektrikli negatif Eleman Çeşitli elektronik çift (azot, oksijen, flor, vb.) Yaşamıyor dezavantaj elektronlar ve bu nedenle etkileşime girebilir gerçek elektron çifti başka bir elektronegatif atom bu aynı veya diğer moleküller.

Sonuç olarak, aynı zamanda ortaya çıkıyor hidrojen İletişimgrafiksel olarak belirlenmiş olan Üç nokta (İncir.):

İncir. 2.2. Proton arasındaki hidrojen bağının oluşumu için mekanizma ( . δ + ) ve daha fazla elektronegatif kükürt atomu (:S. δ - ), oksijen (:Ö. δ - ) ve azot (:N. δ - )

Bu bağlantı önemlidir zayıf Diğer kimyasal bağlantılar ( enerji Onun eğitimi 10-40 KJ / Mole) ve esas olarak elektrostatik ve donör-alıcı etkileşimlerle belirlenir.

Hidrojen bağı gibi olabilir moleküliçi, yani ben. İntermoleküler.

2.1.4. Hidrofobik etkileşimler

Doğayı düşünmeden önce hidrofobik etkileşim, konsepti tanıtmak gereklidir " hidrofilik " ve " hidrofobik " Fonksiyonel grup.

Su molekülleriyle hidrojen bağları oluşturabilen gruplar denir hidrofilik.

Bu gruplar arasında polar Gruplar: amino grubu (-Nh 2 ) , karboksil(- Coool), karbonil grubu(- Cho.) BEN. sulfgidril Grup ( - Sh).

Genelde, hidrofilik Bağlantılar iyi çözünür Suda. !!! Bu, polar gruplarının su molekülleriyle hidrojen bağlarını oluşturabildiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. .

Görünüm Bu tür bağlantılar eşlik ediyor enerji sürümüBu nedenle, bir eğilim var. temas yüzeyinde maksimum artış yüklü gruplar ve su ( İncir. 2.3.):

İncir. 2.3. Hidrofobik ve hidrofilik etkileşimlerin oluşumu mekanizması

Moleküller veya moleküllerin parçaları, suyla hidrojen bağları oluşturamıyor hidrofobik gruplar.

Bu gruplar arasında alkil ve aromatik radikaller notolar ve dayanma Elektrik şarjı.

Hidrofobik gruplar – kötü ya da hiç değil çözünür Suda.

Bu tarafından açıklandı atomlar ve atom grubudahil hidrofobik Gruplar elektrofetralve bu nedenle) olumsuz form hidrojen bağları su ile.

!!! Hidrofobik etkileşimler, polar olmayan radikaller arasındaki temasın bir sonucu olarak ortaya çıkar, su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarını kıramaz.

Sonuç olarak su molekülleri Ostive üzerinde yüzey Hidrofilik moleküller ( İncir. 2.3.).

2.1.5. Van der Waals etkileşimi.

Moleküllerde de oldukça var zayıf ve Kısa Dönem Cazibesi Kuvvetleri Elektriksel olarak nötr atomlar ve fonksiyonel gruplar arasında.

Bunlar sözde van der Waals etkileşimi.

Nedeniyle elektrostatik etkileşim olumsuz yüklü elektronlar arasında bir Atom ve pozitif yüklü bir çekirdek diğer Atom.

Atomların çekirdeği olarak korumalı kendi etrafını çevreleyen elektrikçiler bitişik atomların çekirdeğinden, daha sonra farklı atomlar arasında ortaya çıkıyor van der waaly etkileşim epeyce yakındaki.

Bütün bu etkileşim Türleri Yer almak oluşum, bakım ve stabilizasyon mekânsal yapı ( uygunluk) Protein molekülleri ( İncir. 2.4.):

İncir. 2.4. Eğitim Mekanizması kovalent bağları ve zayıf virülent olmayan etkileşimler:1 - Elektrikli statik etkileşimler;2 - hidrojen bağları;3 - Hidrofobik etkileşimler,4 - Disülfit bağlantıları

Katkıda bulunan kuvvetler proteinlerin mekansal yapısının oluşumu ve stabil bir durumda tutançok zayıf kuvvetler. Bu güçlerin enerjisi 2-3 Sipariş, kovalent bağların enerjisinden daha azdır. Bireysel atomlar ve atom grupları arasında hareket ederler.

Bununla birlikte, biyopolimerlerde (proteinler) moleküllerinde çok sayıda atom, bu zayıf etkileşimlerin toplam enerjisinin kovalent bağlarla karşılaştırılabilir olması gerçeğine yol açar.

Su molekülleri, hidrojen bağları ile birbirine bağlanır, oksijen ve hidrojen atomları arasındaki mesafe 96 pm'dir ve iki hidrojen arasında - 150 pm'dir. Katı halde, oksijen atomu, bitişik su molekülleri olan iki hidrojen bağının oluşumuna katılır. Bu durumda, bireysel H20 molekülleri birbirleriyle farklı bir kutupla temas eder. Böylece, her bir molekülün katmanının üç molekülü ve komşulardan biri ile ilişkili olduğu katmanlar oluşturulur. Sonuç olarak, Buzun kristalin yapısı, Beesh Hücreleri gibi birbirine bağlı altıgen "tüpler" nden oluşur.

Bilgisayar simülasyonuna göre, 40000 atmosferde 1.35 nm ve basınçlı bir tüp çapı ile, bir ikiz duvarlı bir sarmalın oluşumuna yol açan hidrojen bağları büküldü. Bu yapının iç duvarı dört spiral olarak bükülür ve dış, DNA molekülünün yapısına benzer dört çift spiralden oluşur.

Son gerçek, sadece su hakkındaki fikirlerimizin evrimi değil, aynı zamanda erken yaşamın ve DNA molekülünün evrimi için bir künye getirir. Eğer hayatın doğumunun çağında, Cryolitik kil kayalarının nanotüplerin şekline sahip olduğunu varsayarsak, soru ortaya çıkan soru - yapısal baz olarak hizmet etmek için üzülerek su olabilir - DNA sentezi ve okuma bilgisi için bir matris? DNA'nın spiral yapısının nanotüplerde suyun spiral yapısını tekrarlar neden mümkündür. Yeni bilimci dergisine göre, şimdi yabancı meslektaşlarımız, kızılötesi spektroskopi ve nötron saçılma spektroskopisi kullanılarak gerçek deneysel koşullarda su bu tür makromoleküllerinin varlığını doğrulamak için onaylanacaktır.

Buz nanokristallerinin bu çalışmaları 2007 yılında Mikelidez, Londra'daki nanoteknoloji merkezinden ve üniversitedeki Morgenenshtern merkezinden yapıldı. Hannover'de Leibnia (Şekil 36). 5 derece Kelvin sıcaklığında bulunan metal plakanın yüzeyindeki su buharı soğuturlar. Plaka üzerindeki bir tarama tünel mikroskobu yardımıyla, heksamer gözlendi (altı birbirine bağlı su molekülü) - en küçük kar tanesi. Bu, olası buz kümelerinin en küçüğüdür. Bilim adamları ayrıca yedi, sekiz ve dokuz molekül içeren kümeleri de gözlemledi.

incir . 36. Tarama tüneli mikroskobu ile elde edilen su heksamera görüntüsü, çaptaki heksameranın boyutu yaklaşık 1 nm'dir. Fotoğraf Londra Nanoteknoloji Merkezi

Su Hexamera imajını elde etmesine izin veren teknolojinin gelişimi - kendi başına önemli bir bilimsel başarı. Gözlemlemek için, algılama akımının, gözlem sürecinden kaynaklanan bireysel su molekülleri arasındaki zayıf bağların önlenmesini mümkün kılan bir minimuma indirmek gerekliydi. Ek olarak, işte kuantum mekaniğinin teorik yaklaşımları kullanılmıştır. Entegre bir yaklaşım etkileyici sonuçlar verdi.

Aksine kristal buz, tüm su molekülleri arasında, iletişimin enerjisi aynıdır, aynıdır, nanoklustörlerde, bireysel moleküller arasında güçlü ve zayıf bağların (ve karşılık gelen mesafelerin) alternatifi vardır. Su moleküllerinin hidrojen bağlarının dağılımına ve metal yüzeye olan bağlantılarına kadar önemli sonuçlar elde edildi.

OPPAR'ın teorik analizleri, Miller, Fox ve diğerlerinin deneyleri. İnorganikten organik moleküllerin doğada yapılandırılabileceği tartışılmaz. Deneylerinde ana enerji kaynağı ısıtır. Doğada, bu güneş ışınımı ve magma enerjisidir. Başka bir çok önemli sonuç, yaşamın doğumunun bir alkalin ortamında ortaya çıkabileceğidir. Her durumda, yaşamın kendi kendine örgütü var.

XIX yüzyılda Damak, molekülün cansız niteliğinde simetrik olduğuna dikkat çekti. Ve vahşi doğada, moleküllerin bir ayna asimetrisi var. Proteinler sol amino asitlerden oluşur. Bu özellik, ışık polarizasyonunun düzleminin molekülünün dönüşüyle \u200b\u200bbelirlenir. Fenomen nasıl açıklanır?

Belki de organik moleküllerde asimetri varlığı, biyosferden önceki açık sistem, son derece dengeli olmayan kritik bir durumdayken ortaya çıktı.

Özgürlüğün karakteristik bir özelliği olan hızlandırılmış bir evrimsel geçiş meydana geldi. Böyle bir durumun bir örneği, sulu moleküllerin nanotrublarda DNA'yı andırdığı deneylerdir. Simetrik moleküllerin simetrik moleküllerinden asimetrik biyomoleküllere geçiş, kimyasal evrimin ilk aşamasında maddenin kendi kendine organizasyonu olarak ortaya çıkabilir. Prof. Antonov, suyun da açık bir sistem olduğunu ve çevre ile enerji ve maddeyi değiştirdiğini kanıtladı (Prof. Antonov, 1992).

Bu tür aşırı koşullar volkanik faaliyetlerle gözlenir, genç toprakların atmosferinde boşalır. Kalsiyum karbonat ile etkileşime giren maden suyu, ayrıca deniz suyu, kendi kendini düzenleyen yapıları korumak için uygun bir spektrumdur. Kiryan'ın laboratuvarda etkisi, ışığın atom veya moleküller tarafından ışın radyasyonunu gözlemlemenizi sağlayan seçici bir deşarj oluşturur. Miller deneyleri ile, bir gaz boşalması olan dengesiz olmayan aşırı koşullar da oluşturulur.

Kirlyanaya Aura. - elektriksel boşalmanın plazma ışıltısı, yaklaşık 10-100 kHz'in yüksek frekansının değişken elektrik alanındaki nesnelerin yüzeyinde gözlenir, burada yüzey geriliminin elektrot ile 5 ila 30 metrekareye kadar çalışma altındaki nesne arasında gerçekleşir. . Kiryan etkisi, herhangi bir biyolojik, organik nesnelerde ve ayrıca çeşitli doğanın inorganik örneklerinde bir yıldırım veya statik bir boşalma gibi gözlenir.

Kirlian aurasını elektrotta görselleştirmek için, 200-15000 Hertz'de 1 ila 40 kilovolt ile yüksek frekanslı yüksek bir değişken voltaj servis edilir. Başka bir elektrot, nesnenin kendisine hizmet eder. Her iki elektrot da bir yalıtkanla ayrılır ve molekülleri elektrot ve nesne arasında kaynaklanan güçlü bir manyetik alanın etkisiyle ayrışmaya maruz kalan ince bir hava tabakası ile ayrılır. Bu hava katmanında, nesne ile elektrot arasında olan üç işlem vardır.

İlk süreç iyonizasyonu ve atom nitrojen oluşumudur.

İkinci işlem, hava moleküllerinin iyonizasyonu ve iyonik akımın oluşumudur - nesne ve elektrot arasındaki korona boşalması. Parıltının tacının şekli, yoğunluğu vb. Nesnenin kendi elektromanyetik radyasyonuyla belirlenir.

Üçüncü işlem, elektronların en düşükten yüksek enerji seviyelerine ve geri geçişidir. Aynı zamanda, elektronların geçişi, bir ışık miktarının radyasyonu ortaya çıkar. Elektron geçişinin büyüklüğü, çalışma altındaki nesnenin kendi elektromanyetik alanına bağlıdır. Bu nedenle, nesneyi çevreleyen alanın çeşitli noktalarında, elektronlar farklı darbeler alır, yani. Işık Quanta'nın emisyonuna yol açan farklı enerji seviyelerine retun farklı uzunluklar ve enerji. İkincisi, bir insan gözü veya renk fotografik tarafından, nesneye bağlı olarak, parıltının taçını farklı renklerde şaşırtan farklı renklerle kaydedilir. Bu üç işlem, bütünlüklerinde, nesnenin elektromanyetik alanını incelemenizi sağlayan Kirlyan etkisinin genel resmini verir. Kirlyan'ın etkisi bu nedenle canlı bir nesnenin biyoelektrik aurası ile ilişkilidir.

Oksijen atomlarında H20 moleküllerinde temel elektronik çiftlerin varlığı ve pozitif yüklü hidrojen atomları, bir hidrojen bağ adı verilen moleküller arasında tamamen özel bir etkileşime yol açar (bkz. Şekil). Bize zaten tanıdık olanların aksine kimyasal bağ Bu bağlantı intermolekülerdir.

Hidrojen bağ (noktalı çizgi ile gösterilir), hidrojen tükenmiş elektronlar, farklı bir su molekülünün bir oksijen atomunun farklı bir elektron çifti ile tek bir su molekülünün elektronlarıyla etkileşime girdiğinde, hidrojen tükenmiş elektronlar, tek bir su molekülünün elektronları ile etkileşime girer.

Hidrojen Bond özel bir durumdur İntermoleküler bağlantılar. Ana elektrostatik kuvvetlerden kaynaklandığına inanılmaktadır. Hidrojen bağlarının oluşması için, molekülün küçük, ancak elektronegatif atomlarla ilişkili bir veya daha fazla hidrojen atomu olması gerekir, örneğin: O, N, F. Bu elektronegatif atomların savunmasız olması önemlidir. elektronik çiftler. Bu nedenle, hidrojen bağları, su H20, amonyak NH3, HF florür gibi bu tür maddelerin karakteristiğidir. Örneğin, HF molekülleri, şekillerde noktalı çizgilerle gösterilen hidrojen bağları ile birbirine bağlanır:

Hidrojen bağları Kovalentten yaklaşık 20 kat daha az dayanıklıdır, ancak normal şartlar altında suyun sıvı veya buz (ve gaz olmamasına neden olan) olmasına neden olanlardır. Hidrojen bağları yalnızca sıvı su çiftlere girdiğinde tahrip edilir.

0 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda (ancak kaynama noktasının altından), su artık böyle bir şekilde bir araya girmemiş bir yapıya sahip değildir. Bu nedenle, sıvı suda, moleküller sadece birkaç molekülden ayrı birimler halinde birbirine bağlanır. Bu agregalar birbirleriyle serbestçe hareket edebilir ve hareketli bir sıvı oluşturabilir. Ancak, sıcaklık düştüğünde, sipariş daha fazla hale geliyor ve agregalar giderek daha büyük. Son olarak, tam olarak şekilde gösterilen sipariş edilen bir yapıya sahip olan buz oluşur.

Konu: İnorganik bileşiklerin temel sınıfları. İnorganik maddelerin sınıflandırılması

Ders Planı:

1. İnorganik bileşiklerin temel sınıfları.
2. Temeli. Kimyasal özellikler.
3. Oksitler. Onların türleri kimyasal özellikler.
4. Asitler. Sınıflandırma ve kimyasal özellikleri.
5. Tuz. Sınıflandırma ve kimyasal özellikleri.

Basit maddeler. Moleküller, bir türün atomlarından oluşur (bir elemanın atomları). Kimyasal reaksiyonlarda, diğer maddelerin oluşumu ile tespit edilemez.

Sofistike maddeler (veya kimyasal bileşikler). Moleküller, farklı tipteki atomlardan oluşur (çeşitli atomlar) kimyasal elementler). Kimyasal reaksiyonlar, birkaç maddenin oluşumuyla ayrışır.

Metaller ve metal olmayanlar arasında keskin bir sınır yoktur, çünkü var basit maddelerÇift özellikler gösteriliyor.