Luonnossa monet atomit ovat sidottuina muodostaen erityisiä assosiaatioita, joita kutsutaan molekyyleiksi. Inertit kaasut muodostavat kuitenkin nimensä perustella monoatomisia yksiköitä. Aineen molekyylirakenne sisältää yleensä kovalenttisia sidoksia. Mutta atomien välillä on myös niin sanottuja ehdollisesti heikkoja vuorovaikutuksia. Molekyylit voivat olla v altavia, ja ne koostuvat miljoonista atomeista. Mistä niin monimutkainen molekyylirakenne löytyy? Esimerkkejä ovat monet orgaaniset aineet, kuten kvaternaariset proteiinit ja DNA.
Ei kemikaaleja
Kovalenttiset sidokset, jotka pitävät atomeja yhdessä, ovat erittäin vahvoja. Mutta aineen fysikaaliset ominaisuudet eivät riipu tästä, ne riippuvat van der Waalsin voimista ja vetysidoksista, jotka varmistavat vierekkäisten rakenteiden fragmenttien vuorovaikutuksen toistensa kanssa. Nestemäisten, kaasujen tai matalassa lämpötilassa sulavien kiinteiden aineiden molekyylirakenne selittää myös aggregaatiotilan, jossa havaitsemme niitä tietyssä lämpötilassa. Jottamuuttaa aineen tilaa, vain lämmittää tai jäähdyttää sitä. Kovalenttiset sidokset eivät katkea.
Rajat prosessien alkamista varten
Kuinka korkeat tai matalat kaasutus- ja sulamispisteet ovat? Se riippuu molekyylien välisten vuorovaikutusten vahvuudesta. Aineen vetysidokset nostavat aggregaatiotilan muutoksen lämpötilaa. Mitä suurempia molekyylejä on, sitä enemmän van der Waalsin vuorovaikutuksia niillä on, sitä vaikeampaa on tehdä kiinteästä aineesta nestemäinen tai nestemäinen kaasumainen.
Ammoniakin ominaisuudet
Useimmat tunnetut aineet eivät liukene veteen ollenkaan. Ja ne, jotka liukenevat, ovat vuorovaikutuksessa usein uusien vetysidosten muodostumisen kanssa. Esimerkki on ammoniakki. Se pystyy katkaisemaan vetysidoksia vesimolekyylien välillä ja rakentamaan onnistuneesti omansa. Samanaikaisesti tapahtuu ioninvaihtoreaktio, mutta sillä ei ole suurta roolia ammoniakin liukenemisessa. Ammoniakki johtuu tästä prosessista pääasiassa vetysidoksista. Reaktio tapahtuu molempiin suuntiin, prosessi voi yleensä olla tasapainossa tietyissä lämpötiloissa ja paineissa. Myös muut liukoiset aineet, kuten etanoli ja sokerit, sitoutuvat hyvin veteen molekyylien välisten vuorovaikutusten kautta.
Muita syitä
Liukoisuus orgaanisiin nesteisiin saadaan aikaan van der Waalsin sidosten muodostumisen kautta. Tässä tapauksessa liuottimen sisäiset vuorovaikutukset tuhoutuvat. Liuennut aine sitoutuu molekyyleihinsä muodostaen homogeenisen näköisen seoksen. Monet elämänprosessit ovat muuttuneetmahdollista näiden orgaanisten aineiden ominaisuuksien ansiosta.
Toku - ei
Miksi useimmat aineet eivät johda sähköä? Molekyylirakenne ei salli! Virta vaatii useiden elektronien samanaikaisen liikkeen, eräänlaisen "kolhoosin" niistä. Tätä tapahtuu metalleille, mutta ei lähes koskaan ei-metallien kanssa. Tämän ominaisuuden rajalla on puolijohdemateriaaleja, joiden sähkönjohtavuus on keskiarvosta riippuvainen.
Hyvin monet fysikaaliset prosessit voidaan selittää helposti, jos on tietoa tietyn aineen molekyylirakenteesta. Moderni fysiikka tutkii hyvin aggregaattitiloja.
