Tuzilish vodorod aloqasi Biz siz bilan tahlil qilamiz o'zaro ta'sir Ular orasida suv molekulalari.

Suv molekulasi dipolem. Bu atomning ta'kidlashicha vodorodko'proq bilan bog'liq elektr salbiy Element kislorodboshdan kechirish noqulaylik elektron Va shuning uchun qodir o'zaro ta'sir qilish Kislorod atom bilan, boshqa suv molekulasi bilan.

Natijada o'zaro ta'sir paydo bo'ladi vodorod kommunikatsiyalari (Anjir. 2.1):

2.1. Suv molekulalari o'rtasida vodorod rishtalarini shakllantirish mexanizmi

Bu tushuntirilgan atom vodorodlariko'proq bilan bog'liq elektr salbiy Bo'lgan element turli xil elektron juftlik (Azot, kislorod, fluon va boshqalar) boshidan kechirmoqda noqulaylik elektron va shuning uchun o'zaro ta'sir qilishi mumkin virtual juft juft boshqa elektron atom bu bir xil yoki boshqa molekulalar.

Natijada, u ham paydo bo'ladi vodorod Aloqagrafik jihatdan belgilangan uch nuqta (Anjir.):

Anjir. 2.2. Proton o'rtasida vodorod rishtalarini shakllantirish mexanizmi ( . δ + ) va ko'proq elektron oltingusanny atomlari (:S. δ - , kislorod (:O. o. δ - ) va azot (:N. δ - )

Ushbu ulanish sezilarli kuchsiz Boshqa kimyoviy aloqa ( energiya Uning ta'limi 10-40 kj / mol) va, va asosan, elektrotatik va donorlarni qabul qiluvchi o'zaro aloqalar bilan belgilanadi.

Vodorod aloqasi kabi bo'lishi mumkin mushkul, shunday qilib men. ko'chma.

2.1.4. Gidrofobik o'zaro ta'sir

Tabiatni ko'rib chiqishdan oldin gidrofobik ta'sir, kontseptsiyani tanishtirish kerak " gidrofilik " va gidrofobiklar Funktsional guruh.

Suv molekulalari bilan vodorod aloqalar hosil qiladigan guruhlar deyiladi gidrofil.

Ushbu guruhlarga o'z ichiga oladi qutb Guruhlar: aminoke Group (-NH. 2 ) , karboklar(- Yostiq), carbonyL guruhi(- Cho Cho.) I. sulfgidil Guruh ( - Shilmoq).

Qoida sifatida, gidrofil Ulanishlar yaxshi eriydigan suvda. !!! Buning sababi, Polar guruhlari suv molekulalari bilan vodorod bog'larini shakllantirishlari mumkinligi sababli .

Tashqi ko'rinish Bunday aloqalar hamroh bo'ladi energiyani chiqarishShuning uchun tendentsiya mavjud kontakt yuzasining maksimal o'sishi zaryadlangan guruhlar va suv ( Anjir. 2.3):

Anjir. 2.3. Gidrofobik va gidrofil ta'sirni shakllantirish mexanizmi

Molekulalar yoki molekulalarning qismlari, suv bilan vodorod aloqalar hosil qila olmaydi gidrofobik guruhlar.

Ushbu guruhlarga o'z ichiga oladi alkil va xushbo'y radikallar notoy va turmang Elektr to'lovi.

Gidrofobik guruhlar – yomon yoki umuman yo'q eriydigan suvda.

Bu tushuntirilgan atomlar va atomlar guruhikiritilgan gidrofobik Guruhlar elektrofetralva shuning uchun) yo'q shakl vodorod aloqalari suv bilan.

!!! Suzda bo'lmagan nodavlat radikallar orasidagi kontakt natijasida gidrofobik o'zaro ta'sir natijasida suv molekulalari orasidagi vodorodli aloqani buzolmaydi.

Natijada suv molekulalari Astere yoqilgan sirtmoq gidrofil molekulalar ( Anjir. 2.3).

2.1.5. Van der Wals o'zaro ta'siri.

Molekulalarda ham juda ko'p zaif va qisqa masofali jozibali kuchlar elektr neytral atomlari va funktsional guruhlar o'rtasida.

Bular chaqirilgan van der Wals o'zaro ta'siri.

Ular kerak elektrostatik ta'sir salbiy zaryadlangan elektronlar orasida biri Atom va ijobiy zaryadlangan yadro boshqa Atom.

Atomlarning yadrosi sifatida himoyalangan o'zlarini o'rab olish elektrchilar Qo'shni atomlarning yadroidan, keyin turli xil atomlar o'rtasidagi paydo bo'ladi van der Webyy o'zaro ta'sir juda yaqinida.

Bularning barchasi o'zaro ta'sir turlari Qatnashmoq shakllantirish, saqlamoq va barqarorlash fazoviy tuzilma ( tuzatish) oqsil molekulalari ( Anjir. 2.4.):

Anjir. 2.4. Ta'lim mexanizmi kovatli aloqa va zaif bo'lmagan o'zaro ta'sirlar:1 - elektr statik ta'sirlari;2 - vodorod aloqalar;3 - gidrofobik o'zaro ta'sir,4 - Ulanishlarni taqqoslash

Hissa qo'shadigan kuchlar oqsillarning fazoviy tuzilishini shakllantirish va uni barqaror holatda ushlab turishjuda zaif kuchlar. Ushbu kuchlarning energiyasi 2-3 Buyurtma kovalent aloqalar energiyasidan kamroq. Ular individual atomlar va atomlar guruhlari o'rtasida harakat qilishadi.

Biroq, biopiliylardagi juda ko'p atomlar (oqsillar) molekulalari, bu zaif shovqinlarning umumiy energiyasi kovaent obligatsiyalari bilan taqqoslanadigan bo'lishiga olib keladi.

Suv molekulalari vodorod aloqalar bilan bog'liq, kislorod va vodorod atomlari orasidagi masofa 96 pm va ikki vodorod orasidagi masofa - 150 bosh. Qattiq holatda kislorod Atom qo'shni suv molekulalari bilan ikkita vodorodli aloqani shakllantirishda qatnashadi. Bunday holda, individual H 2 e diyekulalar bir-birlari bilan boshqa qutblar bilan aloqa qilishadi. Shunday qilib, har bir molekulasi uning qatlamining uchta molekulasi va qo'shnilardan biri bilan bog'liq bo'lgan qatlamlar hosil bo'ladi. Natijada muzning kristal tarkibi olti "naychalari" bog'langan, Beesh hujayralari kabi.

Kompyuter simulyatsiyasiga ko'ra, naycha diametri 1.35 nm 1,35 atmosferadagi bosim bilan, vodorod bog'lari egizak devorli gelix shakllanishiga olib keldi. Ushbu tuzilmaning ichki devori to'rtta spiralda o'ralgan va tashqi ko'rinishi DNK molekulaining tuzilishiga o'xshash to'rtta ikki naychlardan iborat.

So'nggi haqiqat nafaqat suv haqidagi g'oyalarimizning, balki erta umrlik evolyutsiyasiga, balki DNK molekulasini ham o'ziga xos emas. Agar hayot tug'ilishining davrida shalota jinslari nanotublar shakli bor, degan savol tug'iladi - DNK sintezi va o'qishni o'qiydimi? DNKning spiral tuzilishi Nanotublardagi suvning spiral tuzilishini takrorlashi mumkin. Yangi olim jurnali xabar berishicha, hozirda chet ellik hamkasblarimizda infrok spordoskopiya va neytronni tarqalish spektroskopiyasi yordamida real eksperimentsabozlar va neytronni tarqatishda suvning bunday makromolekulyatlari mavjudligini tasdiqlash uchun tasdiqlanadi.

2007 yilda muzokarrıklarning bunday tadqiqotlari 2007 yilda bo'lib o'tgan Mikeidz, Londonning Londondagi Nanotexnologiya markazidan va universitetning magrastikal qiymati. Xannda Leybnia (36-rasm). Ular "Kelvin" 5 daraja haroratda joylashgan metall plastinka yuzasiga suv bug'ini sovutishadi. Tez orada skanerlash tog 'tizimli mikroskopi plastinkada mikroskop yordamida (oltita o'zaro bog'liq suv molekulalari) - eng kichik qor yog'di. Bu mumkin bo'lgan muzli klasterlarning eng kichigi. Olimlar etti, sakkiz va to'qqiz molekula o'z ichiga olgan klasterlarni kuzatdilar.

Anjir . 36. Suv gexamera tasviri Mikroskope mikroskopi diametri diametri 1 nm atrofida. Londonning nanotexnologiya markazi

Hexamera suvining tasvirini olishga imkon beradigan texnologiyani ishlab chiqish - o'z-o'zidan muhim ilmiy yutuq. Qabul qilish uchun, sezilarli darajada sezilarli darajada qorishuv jarayoni tufayli individual suv molekulalari o'rtasidagi zaif aloqalar oldini olish mumkin bo'lgan darajada sezgir muhitni kamaytirish kerak edi. Bundan tashqari, ishda kvant mexanikasi nazariy yondashuvlari ishlatilgan. Integratsiyalashgan yondashuv ta'sirchan natijalarga erishdi.

O'xshamagan kristall muzSuv molekulalari orasida, bu erda aloqa energiyasi bir xil, nanoklustersda korpuslararo va zaif aloqalar (va tegishli masofalar) o'zgarishi mumkin. Suv molekulalarini vodorod obligatsiyalarini taqsimlash va ularning metall sirt bilan bog'lanishiga ham muhim natijalarga erishildi.

Drikotik tahlil va boshqalar, tulki, tulki va boshqa ekspertlar. Shubhasiz, noorganikdan organik molekulalar tabiatda tuzilishi shubhasiz. Ularning tajribadagi asosiy manbai issiqlikdir. Tabiatda bu quyosh nurlari va magma energiyasi. Yana bir muhim xulosa - bu ish ishqorli muhitda hayot paydo bo'lishi mumkin. Barcha holatlarda tirikchilikning o'zini o'zi tashkil etish mavjud.

XIX asrda Talalada ta'kidlashicha, molekulaning in taniyog'ida nosimmetrikdir. Va sahroda molekulalarning yulduz assimetriyasi mavjud. Oqsillar chap qo'ldagi aminokislotalardan iborat. Ushbu mulk yorug' qutblash tekisligining molekulasini aylanishi bilan belgilanadi. Fenomenni qanday izohlash kerak?

Balki organik molekulalarda assimetriya mavjudligi, biosferadan oldingi ochiq tizim juda muvozanat bo'lmagan paytda namoyon bo'ldi.

O'z-o'zini tashkil etishning o'ziga xos xususiyati bo'lgan tezlashtirilgan evolyutsion o'tish davri ro'y berdi. Bunday davlatning misoli tajribalardir, u erda suvli molekulalar Nanotrublarda DNKga o'xshaydi. Tabiatning alangamik molekulalaridan asimetrik biomolekulyarlarga qarshi assimetrik biomolekulyarlarga o'tish, kimyoviy evolyutsiyaning asosiy bosqichida materiyani o'z-o'zini tashkil qilishi mumkin. Prof. Antonov suv ochiq tizim va atrof-muhit bilan almashinuv va atrof-muhit (prof. Antonov, 1992).

Bunday ekstremal sharoit vulkanik tadbirlar, yosh er muhitida himoyalangan. Mineral suv kaltsiy karbonat, shuningdek dengiz suvi bilan o'zaro aloqada bo'lib, o'z-o'zini tashkil qiluvchi tuzilmalarni saqlab qolish uchun qulay spektrdir. Kirantning laboratoriyadagi ta'siri selektiv chiqindilarni keltirib chiqaradi, bu esa atomlar yoki molekulalar nuri nurlanishini kuzatish imkonini beradi. Miller tajribalari bilan gazni chiqarish bilan muvozanatsiz ekstremal holatlar yaratilgan.

Kirlyanaya aura. - elektr tushirilgan plazma 100-100 kvadrat darajasining o'zgaruvchan elektr tarmog'idagi ob'ektlar yuzasida, ular elektrod va 5 dan 30 kvadrat metrgacha bo'lgan ob'ektlar yuzaga keladi . Kiryan effekti har qanday biologik, organik ob'ektlar, shuningdek, turli xil tabiatning inorganik namunalarida yoritish yoki statik ravishda chiqish kabi kuzatiladi.

Elektroddagi "Kiriy Aura" ni vizualizatsiya qilish uchun yuqori chastotali yuqori chastotali kuchlanish xizmat ko'rsatiladi - 1 dan 40 kilovoltda 200-15000 Xertts. Boshqa elektrod ob'ektning o'ziga xizmat qiladi. Elektrod ham ikkala elektrodli izolyator va molekulalari elektrod va ob'ekt o'rtasida paydo bo'lgan kuchli magnit maydonning ta'siri ostida tarqalishiga uchraydi. Ushbu ob'ekt va elektrod orasidagi havo qatlamida uchta jarayoni mavjud.

Birinchi jarayon - atom azotining ionlanishi va shakllanishi.

Ikkinchi jarayon - bu havo molekulalarini ionlashtirish va ionali oqim shakllanishi - ob'ekt va elektrod o'rtasida korona oqindi. Yarqiragan toj, uning zichligi va boshqalar. Ob'ektning o'zlarining elektromagnit nurlanishi bilan belgilanadi.

Uchinchi jarayon - bu elektronlarning eng past darajadan yuqori energiya va orqaga o'tish. Shu bilan birga, elektronlarning o'tishi kvantning nurlanishiga uchraydi. Elektron o'tishning kattaligi, o'quv qo'llanmaning o'ziga xos elektrominit maydoniga bog'liq. Shuning uchun, ob'ektni o'rab turgan sohaning turli nuqtalarida, elektronlar turli xil impulslar oladi, i.e. Chiroq kosaning chiqishiga olib keladigan turli energiya darajalarida takrorlang turli xil uzunliklar va energiya. Ikkinchisi inson ko'zi yoki rangshunoslik fototikasi turli xil ranglar sifatida qayd etiladi, ular ob'ektga qarab, turli xil ranglarda porlash tojini yutib olishi mumkin. Ushbu uchta jarayon ularning to'liqligi bo'yicha Kirlyan effektining umumiy rasmini beradi, bu sizga ob'ektning elektromagnit maydonini o'rganishga imkon beradi. Kirlyanning ta'siri jonli ob'ektning bioelektrik aurasi bilan bog'liq.

H 2 da muhim elektron juftliklar mavjudligi, kislorod atomlarida molekulalar va vodorod rishtalari deb ataladigan molekulalar o'rtasidagi molekulalar o'rtasidagi mutlaqo alohida o'zaro ta'sirga olib keladi (rasmga qarang). Bizga tanish bo'lganlarning barchasidan farqli o'laroq kimyoviy aloqasi Bu aloqalar variant.

Vodorod rishtalari (nuqta chizig'i tomonidan belgilanadigan) vodorodni tozalangan elektronlar turli xil suv molekulasi bilan boshqa elektron juftligi bilan bir xil suv molekulasi bilan aralashganda sodir bo'ladi.

Vodorod rishtalari alohida holat vaqtinchalik ulanishlar. Bu asosiy elektrostatik kuchlarga bog'liq deb ishoniladi. Vodorod aloqalarining paydo bo'lishi uchun ozgina yoki bir nechta vodorod atomlari, masalan, kichik, ammo elektron atomlari bo'lgan, masalan: O, N, F. Ushbu elektron atomlar himoyasiz bo'lishi juda muhimdir elektron juftliklar. Shuning uchun vodorod aloqalar H 2 O, Ammiak Nh 3, HF Ftorid kabi moddalarga xosdir. Masalan, hf molekulalari nuqta yo'nalishi bilan ko'rsatilgan vodorod aloqalar bilan bog'liq:

Vodorod aloqalar Taxminan 20 baravar kam bardoshli kovalentdan, ammo ular normal sharoitda suvni suyuq yoki muz yoki muz deb topadiganlar. Vodorod aloqalar faqat suyuq suv juftlarga kirganda vayron bo'ladi.

0 ° C dan yuqori haroratda (ammo qaynab turgan nuqtada), bu raqamda ko'rsatilganidek, endi bunday buyurtma qilingan intervyorulyar tuzilma mavjud emas. Shuning uchun suyuq suvda molekulalar faqat bir nechta molekulalardan alohida bo'linmalarga bog'lanishadi. Ushbu agregatlar bir-birlari bilan bir-birlari bilan bir-birlari bilan harakatlantirishi mumkin. Ammo harorat pasayganda, buyurtma tobora ko'payib bormoqda va agregatlar tobora kattalashmoqda. Va nihoyat, muz paydo bo'ladi, unda bu aniq buyurtma tuzilgan tuzilishi.

Mavzu: noorganik birikmalarning asosiy sinflari. Noorganik moddalarning tasnifi

Ma'ruza rejasi:

1. Noorganik birikmalarning asosiy sinflari.
2. Asos. Kimyoviy xususiyatlar.
3. Oksidlar. Ularning turlari kimyoviy xususiyatlari.
4. Kislotalar. Tasniflash va ularning kimyoviy xususiyatlari.
5. Tuz. Tasniflash va ularning kimyoviy xususiyatlari.

Oddiy moddalar. Molekulalar bitta turdagi atomlardan iborat (bitta element atomlari). Kimyoviy reaktsiyalarda boshqa moddalarning shakllanishi bilan aniqlanmaydi.

Murakkab moddalar (yoki kimyoviy birikmalar). Molekulalar har xil turdagi atomlardan (turli xil atomlar) iborat kimyoviy elementlar). Kimyoviy reaktsiyalar boshqa moddalarning shakllanishi bilan parchalanadi.

Metallar va metallar o'rtasida keskin chegarasi yo'q, chunki u yerda oddiy moddalarIkki xosmalarni ko'rsatish.