Материал для рефератов по химии

Главная

страница 1

страница 2

страница 3

страница 4

страница 5

страница 6

страница 7

страница 8

страница 9

страница 10

страница 11

страница 12

страница 13

страница 14

страница 15

страница 16

страница 17

страница 18

страница 19

страница 20

страница 21

страница 22

страница 23

страница 24

страница 25

страница 26

страница 27

страница 28

страница 29

страница 30

МОЛЕКУЛА

Молекулой называют наименьшую частицу вещества, обладающую его химическими свойствами.

Молекула состоит из атомов, а точнее, из атомных ядер, окруженных внутренними электронами, тогда как внешние, валентные электроны участвуют в образовании химиче­ских связей.

А, например, в случае инертных газов по­нятия атома я молекулы совпадают.

Каждая молекула имеет определенный ка­чественный и количественный состав. Так, молекула воды состоит из атомов водорода и кислорода (качественный состав), причем в ней содержится один атом кислорода и два атома водорода (количественный состав). Иногда количественный состав молекул вы­ражают в процентах (по массе): в Н₂0-11,1% водорода и 88,9% кислорода.

Кроме состава молекулы характеризуются определенной структурой или строением. Ча­сто термины «структура» и «строение» ото­ждествляют, иногда же их различают, говоря о «ядерной структуре» и «электронном строе­нии» молекул. Но в любом случае необходи­мо четко оговаривать, о чем идет речь: о взаимном расположении и перемещении атомных ядер или же о распределении элек­тронной плотности. продажа автомобилей водный транспорт автозвук грузовые автомобили транспорт, автосервисы автошкола вождение прицепы, полуприцепы легковые автомобили автобусы прицепы, полуприцепы автозапчасти авто доски японские автомобили авто объявления японские автомобили автосалоны грузовые автомобили легковые автомобили грузовые автомобили автобусы Автобизнес avto Автобизнес автошкола авто объявления

Атомы в молекулах связаны в определен­ном порядке. Так, в молекуле аммиака N11₃ каждый атом водорода соединен одной кова-лентной связью с атомом азота; между сами­ми водородными атомами химическая связь отсутствует (последнее, правда, не означает, что между химически несвязанными атомами отсутствует вообще всякое взаимодействие, (см. Химическая связь). Наличие связей ме­жду одними атомами и отсутствие их между другими наглядно изображают в виде так называемых графических, или струк­турных, формул (см. рис. на с. 171).

В последнее время в химической литерату­ре все чаще употребляют термин «топология молекул». Топология-это раздел математи­ки, изучающий свойства тел, не зависящие от их формы и размеров. Эти свойства назы­вают неметрическими. Молекулы обла­дают как метрическими свойствами (длины химических связей, углы между ними и др.), так и неметрическими (молекула может быть циклической, скажем бензол, или нециклической н-бутан; иметь центральный атом, окруженный лигандами-РС1₅, или представлять собой как бы «клетку» (см. рис. на с. 170, вверху) и т.д.). японские автомобили дорога Авто-мото техника спецтехника легковые автомобили автозвук марки и модели автоэмали авто японские автомобили шины, покрышки авто объявления авто новости автосайты автозвук auto Под топологией молекулы понимают всю совокупность ее не­метрических свойств. Топология молеку­лярных систем тесно связана с их свойства­ми. Например, молекулы этанола и димети-лового эфира топологически различны (рис. на с. 170, в середине), что позволяет понять разницу в некоторых свойствах этих соедине­ний (этанол может давать реакции с участием группы ОН и водорода этой группы, эфир— нет и т.д.). Но свойства молекул зависят не только от их топологии, но и от других фак­торов (геометрии молекулы, распределения электронной плотности в ней и др.) (см. Стереохимия).

В последние годы внимание ученых при­влек новый класс молекулярных систем-так называемые нежесткие молекулы. Как из­вестно, ядра в молекулах движутся. В силу резкого различия в массах ядер и электронов ядерные движения (колебания) происходят намного медленнее электронных, поэтому можно считать, что электроны в молекулах движутся в поле неподвижных атомных ядер. Конечно, такое допущение является прибли­жением, которое называется адиабатиче­ским. Для многих молекул, где ядра совер­шают небольшие по амплитуде колебания около определенных положений в простран­стве, адиабатическое приближение вполне приемлемо. Такие молекулы назы­вают структурно-жесткими, например СН₄, Н₂0 и т.д. Однако есть молекулы, их назы­вают нежесткими, в которых ядра совер­шают значительные перемещения. В по­добных случаях понятие о неизменной равно­весной геометрии молекулы теряет смысл. Например, в борогидриде лития 1лВН₄ ка­тион 1л⁺ как бы обращается вокруг аниона ВНд (см. рис. на с. 170, внизу). Разумеется, чтобы ион 1л⁺ смог начать подобное «пу­тешествие», молекула должна получить опре­деленную энергию. Для нежестких молекул эта энергия невелика: для 1лВН₄ она составляет около 16 кДж/моль, т. е. во много раз меньше энергии химической связи. Другим примером нежесткой молекулы может слу­жить аммиак 1ЧНз. авто доски автомобили Авто-мото техника автоэмали Грузовики автосайты автохимия автосайты грузовые автомобили Автобизнес авто объявления Транспорт автозапчасти автосайты автошкола марки и модели Авто-мото техника марки и модели автохимия авто доски

Возвращаясь к «обычным», жестким, моле­кулам, следует отметить, что при одном и том же составе они могут иметь различную топо­логию и геометрию, т.е. давать разного ти­па изомеоы (см, Изомерия; Таутомерия).

Структура и даже состав молекул могут изменяться при изменении агрегатного со­стояния вещества и внешних условий, главным образом температуры и давления. Например, в газообразном оксиде азота (V) существуют отдельные молекулы Н₂0₅, тог­да как в твердом состоянии в узлах кристал­лической решетки этого оксида находятся ионы >Ю₂ и N0^ ^т'^е- можно сказать, что твердый Н₂0₅-это соль-нитрат нитрония.

Графические формулы молекул аммиака, бензола, серной кис­лоты.

В твердом теле молекулы могут сохранять или не сохранять свою индивидуальность. Так, большинство органических соединений образуют молекулярные кристаллы, в узлах решеток которых находятся молекулы, свя­занные друг с другом относительно слабыми легковые автомобили avto Грузовики авто новости японские автомобили auto автозвук японские автомобили автосайты вождение автоэмали авто Автобизнес дорога шины, покрышки Автобизнес японские автомобили шины, покрышки марки и модели продажа автомобилей автоэмали автозапчасти автозапчасти авто новости автозапчасти автохимия межмолекулярными взаимодействиями. В ионных (например, КаС1) и атомных (ал­маз, графит) кристаллах нет отдельных моле­кул, и весь кристалл-это как бы одна гигант­ская молекула. Правда, в последнее время в теории твердого тела начали широко ис­пользовать молекулярные модели, однако это потребовало некоторого пересмотра по­нятия элементарной ячейки кристалла (см. Кристаллохимия).

Изучение строения и свойств молекул имеет фундаментальное значение для есте­ствознания в целом.