چه کسی این مولکول را کشف کرد؟ جرم و اندازه مولکول ها دانستن این موضوع جالب است

مولکول‌هایی که کثرتی غیر از وحدت دارند (یعنی با الکترون‌های جفت نشده و ظرفیت‌های غیراشباع) رادیکال هستند.

مولکول هایی با وزن مولکولی نسبتاً بالا که از قطعات با وزن مولکولی کم تکرار می شوند، ماکرومولکول نامیده می شوند.

از دیدگاه مکانیک کوانتومی، یک مولکول سیستمی از اتم ها نیست، بلکه از الکترون ها و هسته های اتمی است که با یکدیگر تعامل دارند.

ویژگی‌های ساختاری مولکول‌ها، خصوصیات فیزیکی یک ماده متشکل از این مولکول‌ها را تعیین می‌کند.

موادی که ساختار مولکولی را در حالت جامد حفظ می کنند، به عنوان مثال، آب، مونوکسید کربن (IV) و بسیاری از مواد آلی هستند. آنها با نقطه ذوب و جوش کم مشخص می شوند. اکثر مواد معدنی جامد (کریستالی) از مولکول ها تشکیل نمی شوند، بلکه از ذرات دیگر (یون ها، اتم ها) تشکیل شده اند و به شکل ماکروبدی ها (کریستال کلرید سدیم، یک تکه مس و غیره) وجود دارند.

ترکیب مولکول های مواد پیچیده با استفاده از فرمول های شیمیایی بیان می شود.

یوتیوب دایره المعارفی

1 / 5

✪ مولکول. اتم. ماده

✪ درس تصویری "توضیح پدیده های الکتریکی"

✪ ساختار اتمی. تشریح پدیده های الکتریکی | فیزیک هشتم #10 | درس اطلاعات

✪ درس 151. انرژی جنبشی متوسط ​​مولکول های گاز چند اتمی

✪ اتم چیست؟

زیرنویس

داستان

در کنگره بین المللی شیمیدانان در کارلسروهه در سال 1860، تعاریفی از مفاهیم مولکول و اتم به تصویب رسید. یک مولکول به عنوان کوچکترین ذره یک ماده شیمیایی تعریف شده است که تمام خواص شیمیایی آن را دارد.

نظریه کلاسیک ساختار شیمیایی

در نظریه کلاسیک ساختار شیمیایی، یک مولکول به عنوان کوچکترین ذره پایدار یک ماده در نظر گرفته می شود که تمام خواص شیمیایی آن را دارد.

مولکول یک ماده معین دارای یک ترکیب ثابت است، یعنی همان تعداد اتم های متحد شده توسط پیوندهای شیمیایی، در حالی که فردیت شیمیایی مولکول دقیقاً توسط مجموعه و پیکربندی پیوندهای شیمیایی تعیین می شود، یعنی برهمکنش های ظرفیتی بین اتم های موجود در ترکیب آن، پایداری و خواص اساسی آن را در محدوده نسبتاً گسترده ای از شرایط خارجی تضمین می کند. فعل و انفعالات غیر ظرفیتی (به عنوان مثال، پیوندهای هیدروژنی)، که اغلب می توانند به طور قابل توجهی بر خواص مولکول ها و ماده تشکیل شده توسط آنها تأثیر بگذارند، به عنوان معیاری برای فردیت یک مولکول در نظر گرفته نمی شوند.

موقعیت مرکزی نظریه کلاسیک، ارائه یک پیوند شیمیایی است، در حالی که وجود پیوندهای دو مرکزی که جفت‌های اتم را متحد می‌کنند مجاز نیست، بلکه وجود پیوندهای چند مرکزی (معمولاً سه مرکزی، گاهی اوقات چهار مرکزی) نیز مجاز است. با اتم های "پل" - مانند، برای مثال، اتم های هیدروژن پل در بوران ها، ماهیت پیوند شیمیایی در تئوری کلاسیک در نظر گرفته نمی شود - فقط ویژگی های یکپارچه مانند زوایای پیوند، زوایای دو وجهی (زوایای بین صفحات تشکیل شده توسط سه گانه هسته)، طول پیوند و انرژی آنها در نظر گرفته می شود.

بنابراین، یک مولکول در تئوری کلاسیک توسط یک سیستم دینامیکی نشان داده می شود که در آن اتم ها به عنوان نقاط مادی در نظر گرفته می شوند و در آن اتم ها و گروه های مرتبط از اتم ها می توانند حرکات چرخشی و ارتعاشی مکانیکی را نسبت به پیکربندی هسته ای تعادلی مربوط به حداقل انرژی انجام دهند. مولکول و به عنوان سیستمی از نوسانگرهای هارمونیک در نظر گرفته می شود.

یک مولکول از اتم ها یا به طور دقیق تر از هسته های اتمی تشکیل شده است که توسط تعداد معینی الکترون داخلی و الکترون های ظرفیت خارجی احاطه شده اند که پیوندهای شیمیایی را تشکیل می دهند. الکترون های درونی اتم ها معمولاً در تشکیل پیوندهای شیمیایی شرکت نمی کنند. ترکیب و ساختار مولکول های یک ماده به روش تهیه آن بستگی ندارد.

اتم ها در اغلب موارد از طریق پیوندهای شیمیایی در یک مولکول به هم می پیوندند. به طور معمول، چنین پیوندی توسط یک، دو یا سه جفت الکترون به اشتراک گذاشته شده توسط دو اتم تشکیل می شود و یک ابر الکترونی مشترک را تشکیل می دهد که شکل آن با نوع هیبریداسیون توصیف می شود. یک مولکول می تواند دارای اتم (یون) با بار مثبت و منفی باشد.

ترکیب یک مولکول با فرمول های شیمیایی منتقل می شود. فرمول تجربی بر اساس نسبت اتمی عناصر یک ماده و جرم مولکولی آن ایجاد می شود.

ساختار هندسی یک مولکول با آرایش تعادلی هسته های اتم تعیین می شود. انرژی برهمکنش بین اتم ها به فاصله بین هسته ها بستگی دارد. در فواصل بسیار زیاد این انرژی صفر است. اگر با نزدیک شدن اتم ها به یکدیگر پیوند شیمیایی ایجاد شود، اتم ها به شدت به یکدیگر جذب می شوند (جاذبه ضعیف حتی بدون تشکیل پیوند شیمیایی مشاهده می شود، نیروهای دافعه الکترواستاتیک هسته های اتمی شروع به عمل می کنند). یک مانع برای نزدیک شدن اتم ها نیز عدم امکان ترکیب لایه های الکترونی داخلی آنها است.

به هر اتم در یک وضعیت ظرفیت معین در یک مولکول می توان یک شعاع اتمی یا کووالانسی خاص (در مورد پیوند یونی، شعاع یونی) اختصاص داد، که مشخص کننده اندازه پوسته الکترونی اتم (یون) است که یک ماده شیمیایی را تشکیل می دهد. پیوند در مولکول اندازه پوسته الکترونی یک مولکول یک مقدار متعارف است. احتمال (هرچند بسیار کم) یافتن الکترون های یک مولکول در فاصله بیشتری از هسته اتم آن وجود دارد. ابعاد عملی یک مولکول با فاصله تعادلی تعیین می شود که وقتی مولکول ها به طور متراکم در یک کریستال مولکولی و در یک مایع بسته می شوند، می توان آنها را به هم نزدیک کرد. در فواصل زیاد، مولکول ها یکدیگر را در فواصل کوتاه تر جذب می کنند، یکدیگر را دفع می کنند. ابعاد یک مولکول را می توان با استفاده از تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس کریستال های مولکولی پیدا کرد. ترتیب بزرگی این ابعاد را می توان از ضرایب انتشار، هدایت حرارتی و ویسکوزیته گازها و از چگالی ماده در حالت متراکم تعیین کرد. فاصله ای که اتم های بدون پیوند با ظرفیت مولکول های یکسان یا متفاوت می توانند به یکدیگر نزدیک شوند را می توان با مقادیر متوسط ​​شعاع های واندروالس (Ǻ) مشخص کرد.

شعاع واندروالس به طور قابل توجهی از شعاع کووالانسی فراتر می رود. با دانستن مقادیر واندروالس، شعاع های کووالانسی و یونی، می توان مدل های بصری مولکول ها را ساخت که شکل و اندازه پوسته های الکترونیکی آنها را منعکس کند.

پیوندهای شیمیایی کووالانسی در یک مولکول در زوایای خاصی قرار دارند که به وضعیت هیبریداسیون اوربیتال های اتمی بستگی دارد. بنابراین، مولکول های ترکیبات آلی اشباع شده با آرایش چهار وجهی (چهار وجهی) پیوندهای تشکیل شده توسط یک اتم کربن، برای مولکول های با پیوند دوگانه (C = C) - آرایش مسطح اتم های کربن، برای مولکول های ترکیبات با سه گانه مشخص می شوند. پیوند (Cº C) - آرایش خطی پیوندها. بنابراین، یک مولکول چند اتمی دارای یک پیکربندی خاص در فضا است، یعنی هندسه خاصی از آرایش پیوندها، که بدون شکستن آنها تغییر نمی کند. یک مولکول با یک یا آن تقارن آرایش اتم ها مشخص می شود. اگر یک مولکول صفحه و مرکز تقارن نداشته باشد، آنگاه می‌تواند در دو پیکربندی وجود داشته باشد که تصاویر آینه‌ای از یکدیگر هستند (آنتی پادهای آینه‌ای یا استریو ایزومرها). همه مهم ترین مواد عملکردی بیولوژیکی در طبیعت زنده به شکل یک استریوایزومر خاص وجود دارند.

نظریه کوانتوشیمیایی ساختار شیمیایی

در تئوری شیمیایی کوانتومی ساختار شیمیایی، پارامترهای اصلی که فردیت یک مولکول را تعیین می کند، پیکربندی های الکترونیکی و فضایی (استریوشیمیایی) آن است. در این حالت، پیکربندی با کمترین انرژی، یعنی حالت انرژی پایه، به عنوان پیکربندی الکترونیکی که خواص مولکول را تعیین می کند، در نظر گرفته می شود.

نمایش ساختار مولکولی

مولکول ها از الکترون ها و هسته های اتمی تشکیل شده اند، محل دومی در مولکول با فرمول ساختاری منتقل می شود (به اصطلاح فرمول ناخالص برای انتقال ترکیب استفاده می شود). مولکول های پروتئین ها و برخی از ترکیبات سنتز شده مصنوعی می توانند حاوی صدها هزار اتم باشند. ماکرومولکول های پلیمری به طور جداگانه در نظر گرفته می شوند.

مولکول ها موضوع مطالعه نظریه ساختار مولکول ها، شیمی کوانتومی هستند، که دستگاه آن به طور فعال از دستاوردهای فیزیک کوانتومی، از جمله بخش های نسبیتی آن استفاده می کند. همچنین در حال حاضر چنین حوزه ای از شیمی به عنوان طراحی مولکولی در حال توسعه است. برای تعیین ساختار مولکول های یک ماده خاص، علم مدرن مجموعه عظیمی از ابزارها را در اختیار دارد: طیف سنجی الکترونی، طیف سنجی ارتعاشی، رزونانس مغناطیسی هسته ای و رزونانس پارامغناطیسی الکترون و بسیاری دیگر، اما تنها روش های مستقیم در حال حاضر روش های پراش هستند. به عنوان پراش اشعه ایکس و پراش نوترون.

برهمکنش اتم ها در طول تشکیل یک مولکول

ماهیت پیوندهای شیمیایی در یک مولکول تا زمان ایجاد مکانیک کوانتومی یک راز باقی ماند - فیزیک کلاسیک نتوانست اشباع و جهت پیوندهای ظرفیت را توضیح دهد. پایه های نظریه پیوندهای شیمیایی در سال 1927 توسط هایتلر و لندن با استفاده از مثال ساده ترین مولکول H2 گذاشته شد. بعدها، روش های تئوری و محاسبه به طور قابل توجهی بهبود یافت.

پیوندهای شیمیایی در مولکول های اکثریت قریب به اتفاق ترکیبات آلی کووالانسی هستند. در میان ترکیبات معدنی، پیوندهای یونی و گیرنده دهنده وجود دارد که در نتیجه اشتراک یک جفت الکترون یک اتم ایجاد می شود. انرژی تشکیل یک مولکول از اتم ها در بسیاری از سری های ترکیبات مشابه تقریباً افزایشی است. یعنی می توان فرض کرد که انرژی یک مولکول مجموع انرژی های پیوندهای آن است که در چنین سری هایی مقادیر ثابتی دارند.

افزایش انرژی مولکولی همیشه برآورده نمی شود. نمونه ای از نقض افزودنی، مولکول های مسطح ترکیبات آلی با پیوندهای به اصطلاح مزدوج است، یعنی با پیوندهای متعدد که با پیوندهای منفرد متناوب می شوند. جابجایی قوی حالت های p الکترون ها منجر به تثبیت مولکول می شود. یکسان سازی چگالی الکترون به دلیل جمع شدن حالت های p الکترون ها در سراسر پیوندها در کوتاه شدن پیوندهای دوگانه و طولانی شدن پیوندهای منفرد بیان می شود. در یک شش ضلعی منظم از پیوندهای بین کربنی بنزن، همه پیوندها یکسان هستند و طولی بین طول پیوندهای منفرد و دوگانه دارند. ترکیب پیوندها به وضوح در طیف های مولکولی آشکار می شود. تئوری مکانیکی کوانتومی پیوندهای شیمیایی مدرن، تغییر مکان نه تنها p-، بلکه همچنین حالت های s الکترون ها را نیز در نظر می گیرد که در هر مولکولی مشاهده می شود.

در اکثریت قریب به اتفاق موارد، اسپین کل الکترون های ظرفیت در یک مولکول صفر است. مولکول های حاوی الکترون های جفت نشده - رادیکال های آزاد (به عنوان مثال، هیدروژن اتمی H، متیل CH 3) معمولا ناپایدار هستند، زیرا هنگامی که آنها با یکدیگر تعامل دارند، به دلیل تشکیل پیوندهای کووالانسی کاهش قابل توجهی در انرژی رخ می دهد.

برهمکنش بین مولکولی

طیف و ساختار مولکول ها

خواص الکتریکی، نوری، مغناطیسی و سایر خواص مولکول ها به عملکرد موج و انرژی حالت های مختلف مولکول ها مربوط می شود. طیف های مولکولی اطلاعاتی در مورد وضعیت مولکول ها و احتمال انتقال بین آنها ارائه می دهد.

فرکانس‌های ارتعاش در طیف‌ها توسط جرم اتم‌ها، مکان آنها و دینامیک برهمکنش‌های بین اتمی تعیین می‌شود. فرکانس‌ها در طیف‌ها به لحظه‌های اینرسی مولکول‌ها بستگی دارد که تعیین آن از داده‌های طیف‌سنجی به فرد امکان می‌دهد مقادیر دقیق فواصل بین اتمی را در مولکول به دست آورد. تعداد کل خطوط و نوارها در طیف ارتعاشی یک مولکول به تقارن آن بستگی دارد.

انتقال های الکترونیکی در مولکول ها ساختار پوسته های الکترونیکی آنها و وضعیت پیوندهای شیمیایی را مشخص می کند. طیف مولکول هایی که تعداد پیوندهای بیشتری دارند با نوارهای جذب موج بلند که در ناحیه مرئی سقوط می کنند مشخص می شوند. موادی که از چنین مولکول هایی ساخته می شوند با رنگ مشخص می شوند. این مواد شامل تمام رنگ های آلی می شود.

مولکول ها در شیمی، فیزیک و زیست شناسی

مفهوم مولکول برای شیمی اساسی است و علم بیشتر اطلاعات مربوط به ساختار و عملکرد مولکول ها را مدیون تحقیقات شیمیایی است. شیمی ساختار مولکول ها را بر اساس واکنش های شیمیایی تعیین می کند و برعکس، بر اساس ساختار مولکول تعیین می کند که روند واکنش ها چگونه خواهد بود.

ساختار و خواص یک مولکول، پدیده های فیزیکی را که توسط فیزیک مولکولی مورد مطالعه قرار می گیرند، تعیین می کند. در فیزیک از مفهوم مولکول برای توضیح خواص گازها، مایعات و جامدات استفاده می شود. تحرک مولکول ها توانایی یک ماده برای انتشار، ویسکوزیته، هدایت حرارتی و غیره را تعیین می کند. اولین شواهد تجربی مستقیم از وجود مولکول ها توسط فیزیکدان فرانسوی ژان پرین در سال 1906 هنگام مطالعه حرکت براونی به دست آمد.

از آنجایی که همه موجودات زنده بر اساس برهمکنش های شیمیایی و غیرشیمیایی دقیق بین مولکول ها وجود دارند، مطالعه ساختار و خواص مولکول ها برای زیست شناسی و علوم طبیعی به طور کلی از اهمیت اساسی برخوردار است.

توسعه زیست شناسی، شیمی و فیزیک مولکولی منجر به پیدایش زیست شناسی مولکولی شد که پدیده های اساسی حیات را بر اساس ساختار و خواص مولکول های بیولوژیکی کاربردی مطالعه می کند.

ممکن است دارای بار مثبت و منفی باشد، یعنی؛ در این صورت اجرا می شوند. علاوه بر موارد ذکر شده، تعاملات ضعیف تری نیز بین آنها وجود دارد. نیروهای دافعه بین پیوندهای بدون پیوند ظرفیتی عمل می کنند.

توسعه دکترین ساختار، اول از همه با موفقیت پیوند ناگسستنی دارد. تئوری ساختار، ایجاد شده در دهه 60. قرن 19 آثار A. M. Butlerov، F. A. Kekule، A. S. Cooper و دیگران، نشان دادن یا با فرمول های ساختاری که دنباله ظرفیت را بیان می کنند، ممکن می سازد. با فرمول تجربی یکسان، ساختارهای مختلف با خواص (پدیده) متفاوت می تواند وجود داشته باشد. اینها، برای مثال، C 5 H 5 OH و (CH 3) 2 O هستند. این ترکیبات متفاوت هستند:

در برخی موارد، ایزومرها به سرعت به یکدیگر تبدیل می شوند و یک رابطه پویا بین آنها برقرار می شود (نگاه کنید به). پس از آن، J. H. Van't Hoff و به طور مستقل شیمیدان فرانسوی A. J. Le Bel به درک درستی از آرایش فضایی در و توضیحی درباره این پدیده رسیدند. A. Werner (1893) ایده های کلی نظریه ساختار را به ایده های غیر آلی گسترش داد. با آغاز قرن بیستم. یک نظریه دقیق بر اساس مطالعه فقط خواص شیمیایی آنها داشت. قابل توجه است که روش‌های تحقیق فیزیکی مستقیم که بعداً توسعه یافتند، در اکثریت قریب به اتفاق موارد مواردی را که با مطالعه کمیت‌های ماکروسکوپی ایجاد شده‌اند، و نه فردی، کاملاً تأیید کردند.

فواصل تعادلی بین هسته ای r 0 و انرژی های D (در 25 درجه سانتیگراد) برخی از دو اتمی

	r 0، Ǻ			r 0، Ǻ
							ج-بر…………….
درجه سانتی گراد………………		ج-من………………
ج-ح……………..		ج-اس……………..
ج-او………………..		اوه……………….
C=O………………		ن-ه……………..
ج-ن……………..		S-H……………..

			در اکثریت قریب به اتفاق موارد، ظرفیت کل در برابر با صفر است، یعنی به صورت جفتی اشباع شده اند. ، حاوی جفت نشده - (به عنوان مثال، H · · اتمی، متیل CH · · 3) معمولاً ناپایدار هستند، زیرا هنگامی که آنها با یکدیگر ترکیب می شوند، به دلیل تشکیل پیوندهای ظرفیتی کاهش قابل توجهی در انرژی رخ می دهد. موثرترین روش برای مطالعه ساختار () است. خواص الکتریکی و نوری.رفتار در یک میدان الکتریکی توسط ویژگی های الکتریکی اصلی - ثابت و . به معنی عدم تطابق بین مراکز ثقل بارهای مثبت و منفی، یعنی عدم تقارن الکتریکی. بر این اساس، کسانی که مرکز دارند، برای مثال H 2، از یک ثابت محروم هستند. برعکس، در HCl آنها به سمت کلر منتقل شده و برابر با 1.03 D (1.03 × 10 -18 واحد CGS) هستند. با توانایی هر پوسته الکترونی برای جابجایی تحت تأثیر یک میدان الکتریکی مشخص می شود که در نتیجه یک میدان القایی ایجاد می شود. مقادیر و به صورت تجربی با استفاده از اندازه گیری های ثابت دی الکتریک یافت می شوند. در مورد افزودنی بودن خواص، می توان آن را با مجموع اتصالات (با در نظر گرفتن جهت آنها) نشان داد، همین امر در مورد آن نیز صدق می کند. عناصر دارای اعداد فرد یا دارای پارامغناطیس اسپین هسته ای هستند. چنین هسته هایی مشخص می شوند

یک ماده می تواند در سه حالت تجمع باشد: جامد، مایع و گاز. فیزیک مولکولی شاخه ای از فیزیک است که به بررسی خواص فیزیکی اجسام در حالت های مختلف تجمع بر اساس ساختار مولکولی آنها می پردازد.

حرکت حرارتی- حرکت تصادفی (آشوب) اتم ها یا مولکول های یک ماده.

مبانی نظریه جنبشی مولکولی

نظریه جنبشی مولکولی نظریه ای است که پدیده های حرارتی اجسام ماکروسکوپی و خواص این اجسام را بر اساس ساختار مولکولی آنها توضیح می دهد.

اصول اولیه نظریه سینتیک مولکولی:

1. ماده از ذرات تشکیل شده است - مولکول ها و اتم ها که با فضاها از هم جدا شده اند.
2. این ذرات به طور آشفته حرکت می کنند،
3. ذرات با یکدیگر تعامل دارند

جرم و اندازه مولکول ها

جرم مولکول ها و اتم ها بسیار کوچک است. به عنوان مثال، جرم یک مولکول هیدروژن تقریباً 3.34 * 10 -27 کیلوگرم، اکسیژن - 5.32 * 10 -26 کیلوگرم است. جرم یک اتم کربن m 0C = 1.995 * 10 -26کیلوگرم

جرم مولکولی (یا اتمی) نسبی یک ماده Mrنسبت جرم یک مولکول (یا اتم) یک ماده معین به 1/12 جرم یک اتم کربن است: (واحد جرم اتمی).

مقدار یک ماده، نسبت تعداد مولکول های N در یک جسم معین به تعداد اتم های موجود در 0.012 کیلوگرم کربن N A است:

خال- مقدار یک ماده حاوی به تعداد اتم های مولکول در 0.012 کیلوگرم کربن.

به تعداد مولکول ها یا اتم های موجود در 1 مول از یک ماده گفته می شود ثابت آووگادرو:

جرم مولی- جرم 1 مول ماده:

جرم مولی و مولکولی نسبی یک ماده با این رابطه مرتبط است: M = M r * 10 -3 کیلوگرم بر مول.

سرعت مولکول ها

علیرغم ماهیت تصادفی حرکت مولکول ها، توزیع سرعت آنها دارای ویژگی الگوی خاصی است که توزیع ماکسول نامیده می شود.

نموداری که این توزیع را مشخص می کند منحنی توزیع ماکسول نامیده می شود. این نشان می دهد که در یک سیستم از مولکول ها در یک دمای معین، بسیار سریع و بسیار کند وجود دارد، اما بیشتر مولکول ها با سرعت معینی حرکت می کنند که به آن محتمل ترین می گویند. با افزایش دما، این میزان به احتمال زیاد افزایش می یابد.

گاز ایده آل در نظریه جنبشی مولکولی

گاز ایده آلیک مدل گاز ساده است که در آن:

1. مولکول های گاز نقاط مادی در نظر گرفته می شوند،
2. مولکول ها با یکدیگر تعامل ندارند
3. مولکول هایی که با موانع برخورد می کنند، برهمکنش های الاستیک را تجربه می کنند.

به عبارت دیگر، حرکت تک تک مولکول های یک گاز ایده آل از قوانین مکانیک پیروی می کند. وقتی فاصله بین مولکول ها چندین برابر بزرگتر از اندازه آنها باشد، گازهای واقعی مانند گازهای ایده آل در کمیابی به اندازه کافی بالا رفتار می کنند.

معادله اصلی نظریه جنبشی مولکولی را می توان به صورت زیر نوشت

سرعت میانگین سرعت مربع نامیده می شود.

درجه حرارت

هر جسم ماکروسکوپی یا گروهی از اجسام ماکروسکوپی نامیده می شود سیستم ترمودینامیکی

تعادل حرارتی یا ترمودینامیکی- حالتی از یک سیستم ترمودینامیکی که در آن تمام پارامترهای ماکروسکوپی آن بدون تغییر باقی می مانند: حجم، فشار تغییر نمی کند، تبادل حرارت رخ نمی دهد، هیچ انتقالی از یک حالت تجمع به حالت دیگر وجود ندارد و غیره. تحت شرایط خارجی ثابت، هر سیستم ترمودینامیکی به طور خود به خود وارد حالت تعادل حرارتی می شود.

درجه حرارت- یک کمیت فیزیکی که وضعیت تعادل حرارتی یک سیستم اجسام را مشخص می کند: تمام اجسام سیستم که در تعادل حرارتی با یکدیگر هستند، دمای یکسانی دارند.

دمای صفر مطلق- دمای محدودی که در آن فشار گاز ایده آل در حجم ثابت باید برابر با صفر باشد یا حجم گاز ایده آل در فشار ثابت باید برابر با صفر باشد.

دماسنج- دستگاهی برای اندازه گیری دما. به طور معمول، دماسنج ها در مقیاس سلسیوس کالیبره می شوند: دمای تبلور آب (ذوب یخ) برابر با 0 درجه سانتیگراد، نقطه جوش آن - 100 درجه سانتیگراد است.

کلوین مقیاس دمای مطلق را معرفی کرد که بر اساس آن دمای صفر برابر با صفر مطلق است، واحد دما در مقیاس کلوین برابر با درجه سانتیگراد است: [T] = 1 K(کلوین).

رابطه بین دما بر حسب واحد انرژی و دما بر حسب کلوین:

جایی که ک= 1.38*10 -23 J/K - ثابت بولتزمن.

رابطه بین مقیاس مطلق و مقیاس سلسیوس:

T = t + 273

جایی که تی- درجه حرارت بر حسب درجه سانتیگراد

میانگین انرژی جنبشی حرکت بی نظم مولکول های گاز با دمای مطلق متناسب است:

میانگین سرعت مربعات مولکول ها

با در نظر گرفتن برابری (1)، معادله اصلی نظریه جنبشی مولکولی را می توان به صورت زیر نوشت:

معادله حالت یک گاز ایده آل

بگذارید گازی با جرم m حجمی را اشغال کند Vدر یک دما تیو فشار آر، آ م- جرم مولی گاز طبق تعریف، غلظت مولکول های گاز عبارت است از: n = N/V، جایی که ن-تعداد مولکول ها

بیایید این عبارت را با معادله اصلی نظریه جنبشی مولکولی جایگزین کنیم:

اندازه آرثابت گاز جهانی نامیده می شود و معادله به شکل نوشته شده است

معادله حالت گاز ایده آل یا معادله مندلیف-کلاپیرون نامیده می شود. شرایط عادی - فشار گاز برابر با اتمسفر است ( آر= 101.325 کیلو پاسکال) در دمای ذوب یخ ( تی = 273,15به).

1. فرآیند ایزوترمال

فرآیند تغییر حالت یک سیستم ترمودینامیکی در دمای ثابت نامیده می شود همدما

اگر T =const، پس

قانون بویل ماریوت

برای جرم معینی از گاز، حاصل ضرب فشار گاز و حجم آن ثابت است اگر دمای گاز تغییر نکند: p 1 V 1 = p 2 V 2در T = const

نمودار فرآیندی که در دمای ثابت اتفاق می افتد ایزوترم نامیده می شود.

2. فرآیند ایزوباریک

فرآیند تغییر وضعیت یک سیستم ترمودینامیکی در فشار ثابت نامیده می شود ایزوباریک

قانون گی-لوساک

حجم یک جرم معین گاز در فشار ثابت با دمای مطلق نسبت مستقیم دارد:

اگر گازی با حجم V 0 در شرایط عادی باشد: و سپس در فشار ثابت به حالتی با دمای T و حجم V برود، می‌توانیم بنویسیم.

تعیین کردن

ما گرفتیم V=V 0 T

ضریب را ضریب دمایی انبساط حجمی گازها می گویند. نمودار فرآیندی که در فشار ثابت رخ می دهد نامیده می شود ایزوبار.

3.فرآیند همحجم

فرآیند تغییر حالت یک سیستم ترمودینامیکی در حجم ثابت را ایزوکوریک می گویند. اگر V = const، آن

قانون چارلز

فشار یک جرم معین از گاز در حجم ثابت با دمای مطلق نسبت مستقیم دارد:

اگر گازی با حجم V 0 در شرایط عادی باشد:

و سپس با حفظ حجم به حالتی با دما می رود تیو فشار آر، سپس می توانیم بنویسیم

نمودار فرآیندی که در حجم ثابت اتفاق می افتد نامیده می شود ایزوکور.

مثال.اگر جرم این هوا 2 کیلوگرم باشد، فشار هوای فشرده در سیلندر 20 لیتری در دمای 12 درجه سانتی گراد چقدر است؟

از معادله حالت یک گاز ایده آل

بیایید مقدار فشار را تعیین کنیم.

یک مولکول (مولکول فرانسوی، از لاتین moles - جرم) کوچکترین ذره یک ماده است که قادر به وجود مستقل است و دارای خواص شیمیایی آن است.

مطالعه ساختار و خواص مولکول‌ها برای درک ساختار زیر میکروسکوپی سلول‌ها و بافت‌ها، و همچنین مکانیسم فرآیندهای بیولوژیکی در سطح مولکولی، علاقه‌ی استثنایی به دست آورده است. پیشرفت های بزرگ در مطالعه ساختار مولکول ها و به ویژه مولکول های پلیمرهای زیستی مانند پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک نشان داده است که مهمترین عملکرد این مواد در موجودات در سطح مولکول های منفرد انجام می شود و بنابراین باید انجام شود. به عنوان پدیده های مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. به عنوان مثال، مشخص شده است که عملکردهای آنزیمی، ساختاری، انقباضی، ایمنی، حمل و نقل (پیوند برگشت پذیر و انتقال مواد حیاتی) در سطح مولکولی رخ می دهد و مستقیماً توسط ساختار و خواص مولکول ها تعیین می شود. این مواد وراثت و تنوع موجودات با ساختار و خواص ویژه مولکول های اسید نوکلئیک مرتبط است که حاوی تمام اطلاعات ژنتیکی لازم برای سنتز پروتئین ها در بدن است. انحراف های کوچک در ساختار یا ترکیب مولکول های تعدادی از مواد مهم بیولوژیکی یا تغییر در مکانیسم مولکولی فرآیندهای متابولیکی خاص علت تعدادی از بیماری ها (به عنوان مثال، کم خونی سلول داسی شکل، گالاکتوزمی ارثی، دیابت و غیره است. .)، بیماری های مولکولی نامیده می شود.

مولکول هر ماده از تعداد معینی اتم (نگاه کنید به) یک عنصر شیمیایی (ماده ساده) یا عناصر مختلف (ماده پیچیده) تشکیل شده است که از طریق پیوندهای شیمیایی (ظرفیت) متحد شده اند. ترکیب یک مولکول با یک فرمول شیمیایی بیان می شود که در آن علائم عناصر نوع اتم های تشکیل دهنده مولکول را نشان می دهد و اعداد پایین سمت راست نشان می دهد که چند اتم از هر عنصر در مولکول وجود دارد. بنابراین، از فرمول شیمیایی گلوکز C 6 H 12 O 6 نتیجه می شود که یک مولکول گلوکز از 6 اتم کربن، 12 اتم هیدروژن و 6 اتم اکسیژن تشکیل شده است. مولکول های گازهای بی اثر و بخارات برخی از فلزات تک اتمی هستند. اینها ساده ترین مولکول ها هستند. پیچیده ترین مولکول ها پروتئین ها (نگاه کنید به)، اسیدهای نوکلئیک (نگاه کنید به) و دیگر پلیمرهای زیستی هستند که از هزاران اتم تشکیل شده اند.

برای یافتن فرمول شیمیایی یک مولکول، باید وزن مولکولی تقریبی (سانتی متر) ماده مورد مطالعه و ساده ترین فرمول (تجربی) مولکول آن تعیین شود. مورد دوم از ترکیب درصدی یک ماده معین و وزن اتمی (نگاه کنید به) عناصر شیمیایی تشکیل دهنده این ماده به دست آمده است. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل شیمیایی نشان داده است که بنزن از 92.26٪ کربن و 7.74٪ هیدروژن تشکیل شده است. نتیجه این است که نسبت تعداد اتم های کربن به تعداد اتم های هیدروژن در یک مولکول بنزن برابر است با:

که در آن 12.011 و 1.008 به ترتیب وزن اتمی کربن و هیدروژن هستند. بنابراین، ساده ترین فرمول برای بنزن باید CH باشد. با مقایسه ساده ترین فرمول بنزن با وزن مولکولی تقریبی آن (78.1) که به صورت تجربی یافت شده است، فرمول واقعی یا واقعی آن C 6 H 6 مشخص می شود.

اندازه مولکول ها بر حسب A بیان می شود. برای مثال، قطر یک مولکول آب، با فرض اینکه شکل کروی دارد، 3.8 A است. مولکول های مواد با مولکولی بالا بسیار بزرگتر هستند، به عنوان مثال، ابعاد خطی بزرگ و محورهای کوچک مولکول های فیبرینوژن گاوی میله ای شکل 700 و 40 A و ویروس موزاییک تنباکو - به ترتیب 2800 و 152 A هستند. اندازه گیری جرم نسبی یک مولکول وزن مولکولی (سانتی متر) است که مقدار آن از چندین واحد تا میلیون ها متغیر است.

دنباله ای که در آن اتم ها در یک مولکول به هم متصل می شوند (ساختار شیمیایی مولکول ها طبق A.M. Butlerov) با فرمول های ساختاری به اصطلاح نشان داده می شود. به عنوان مثال، ساختار شیمیایی اسید استیک C 2 H 4 O 2 با فرمول ساختاری زیر نشان داده می شود:

در جایی که هر خط یک واحد ظرفیت (سانتی متر) را نشان می دهد، تعداد خطوطی که به یک اتم نزدیک می شوند برابر است با ظرفیت آن در یک ترکیب معین.

ساختار شیمیایی یک مولکول که بر اساس تعیین وزن مولکولی، ترکیب شیمیایی و مطالعه خواص شیمیایی ماده مورد مطالعه یافت می شود و در نهایت با سنتز آن از موادی که ساختار شیمیایی آنها مشخص است، تأیید می شود، عامل مهمی است. تعیین خواص ماده، به ویژه عملکرد دارویی، سمیت و عملکردهای بیولوژیکی آن. تفاوت در خواص ایزومرها (به ایزومر مراجعه کنید) نمونه ای از وابستگی خواص مواد به ساختار شیمیایی مولکول های آنها است. ترکیب اتمی مولکول های ایزومرها یکسان است، به عنوان مثال، دی متیل اتر و اتیل الکل، که ایزومر هستند، فرمول های شیمیایی یکسانی دارند C 2 H 6 O، اما فرمول های ساختاری آنها متفاوت است:

که خواص مختلف آنها را توضیح می دهد.

توانایی یک اتم برای ایجاد تعداد معینی پیوند شیمیایی با سایر اتم های موجود در مولکول ها، ظرفیت یک اتم معین نامیده می شود. هنگامی که یک پیوند شیمیایی (ظرفیتی) تشکیل می شود، بازآرایی الکترون های خارجی (ظرفیت) اتم های برهم کنش رخ می دهد، در نتیجه لایه های الکترونی بیرونی اتم ها در مولکول ساختار پایدار مشخصه اتم های گازهای بی اثر را به دست می آورند. (نگاه کنید به) و معمولاً از هشت الکترون (اکتت الکترونیکی) تشکیل شده است. بسته به روش بازآرایی الکترون های ظرفیت، چندین نوع اصلی پیوند شیمیایی متمایز می شود.

پیوندهای یونی (الکترو ظرفیتی) بین اتم های عناصری که از نظر خواص شیمیایی بسیار متفاوت هستند، به عنوان مثال، بین اتم های فلز قلیایی و اتم های هالوژن رخ می دهد. در این حالت، اتم فلز یک الکترون به اتم هالوژن می دهد (شکل 1).

برنج. 1. تشکیل یک مولکول کلرید سدیم.

اتمی که الکترون اهدا می کند به یونی با بار مثبت تبدیل می شود. اتمی که الکترون را می پذیرد تبدیل به یونی با بار منفی می شود. یون های دارای بار مخالف که از این طریق به وجود می آیند یکدیگر را جذب می کنند و یک مولکول را تشکیل می دهند. مولکول ها و ترکیبات دارای پیوند یونی (مثلاً نمک ها و اکسیدهای فلزات گروه اول و دوم جدول تناوبی عناصر) هتروپولار نامیده می شوند. یک پیوند یونی با استحکام بالا (انرژی پیوند) مشخص می شود، یعنی کار مورد نیاز برای شکستن مولکول به یون های منفرد.

پیوند کووالانسی (اتمی) زمانی اتفاق می‌افتد که اتم‌هایی با خواص یکسان یا مشابه برهم کنش داشته باشند. در این حالت، هر یک از اتم های متصل کننده یک یا چند الکترون ظرفیتی را رها می کند تا یک جفت (یا چند جفت الکترون) ایجاد کند که برای هر دو اتم مشترک می شود. یک جفت الکترون تعمیم‌یافته که هسته‌های اتم‌های متصل کننده را در حرکت خود می‌پوشانند، آن‌ها را نزدیک یکدیگر نگه می‌دارند. مولکول‌های دارای پیوند کووالانسی شامل مولکول‌های گازهای ساده، اکسیدها و ترکیبات هیدروژنی، غیرفلزات و بسیاری از ترکیبات آلی هستند:

نقطه ها نشان دهنده الکترون های واقع در لایه های الکترونی بیرونی اتم ها و نمادهای شیمیایی هسته اتم ها با تمام لایه های الکترونی به جز لایه های خارجی را نشان می دهد. جفت اتم های پیوند دهنده الکترون با ویژگی ظرفیت در فرمول های ساختاری رایج مطابقت دارد.

مولکول هایی که در آنها مراکز ثقل الکتریکی بارهای منفی (الکترون ها) و مثبت (هسته های اتمی) بر هم منطبق باشند، همو قطبی نامیده می شوند. برای مثال، مولکول‌های گازهای ساده و هیدروکربن‌ها از جمله این موارد هستند. اگر مراکز ثقل الکتریکی بارهای منفی و مثبت در مولکول ها منطبق نباشند، مولکول ها قطبی نامیده می شوند (مثلاً مولکول های آب، آمونیاک، هالیدهای هیدروژن، الکل ها، کتون ها، آلدئیدها، اترها). یک مولکول قطبی مانند یک دوقطبی رفتار می کند، یعنی سیستمی متشکل از دو بار الکتریکی e+ و e-، از نظر قدر مساوی اما از نظر علامت مخالف، که در فاصله h از یکدیگر قرار دارند (شکل 2).

برنج. 2. نمودار دوقطبی.

حاصلضرب e·h=μ ممان دوقطبی مولکول نامیده می شود. دومی معیاری از قطبیت مولکول است. مواد متشکل از مولکول های قطبی دارای نقاط جوش، گرمای ویژه، گرمای تبخیر و کشش سطحی بالاتری نسبت به مواد متشکل از مولکول های همو قطبی هستند. برهمکنش بین مولکول های قطبی یکی از دلایل ارتباط مولکول ها در مایعات است و برهمکنش مولکول های حلال قطبی با مولکول های قطبی یا یون های املاح حلال شدن دومی است. سرعت انتشار مولکول های قطبی از طریق غشای سلولی کمتر از مولکول های هموپولار است.

پیوند هماهنگی (نیمه قطبی، دهنده-پذیرنده) نوعی پیوند کووالانسی است که بین اتم هایی که بخشی از مولکول های مختلف هستند، که یکی از آنها دارای یک جفت الکترون است و دیگری فاقد دو الکترون برای تشکیل یک لایه الکترونی خارجی پایدار است، رخ می دهد. . این نوع اتصال برای ترکیبات پیچیده معمول است. به عنوان مثال، ترکیب یک مولکول آمونیاک NH 3 با یک مولکول بور فلوراید BF3 به یک مولکول پیچیده از آمونیاک فلوراید بور توسط یک جفت الکترون نیتروژن انجام می شود.

اتم نیتروژن به عنوان دهنده و اتم بور به عنوان گیرنده جفت الکترون عمل می کند.

پیوند هیدروژنی بین یک اتم هیدروژن که به طور کووالانسی به یک اتم F، O، یا N و اتم های F، O یا N واقع در مولکول های دیگر پیوند می خورد، ایجاد می شود. استحکام پیوند هیدروژنی کم است (5-10 کیلو کالری در مول)، اما برای تشکیل انجمن های مولکولی در مایعات و محلول ها کافی است. به عنوان مثال، در آب، چنین پیوندهایی دارای ساختار زیر هستند (پیوندهای هیدروژنی با خطوط نقطه چین نشان داده می شوند):

پیوندهای هیدروژنی نه تنها بین مولکول‌ها، بلکه بین اتم‌های داخل یک مولکول نیز وجود دارد. اینها به اصطلاح پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی (پل های هیدروژنی) هستند. نمونه ای از چنین پیوندی پیوند هیدروژنی بین اتم هیدروژن و اتم اکسیژن در مولکول o-متیل سالیسیلات است:

به دلیل وجود این پیوند، خواص O-متیل سالیسیلات به شدت با خواص ایزومرهای m و n متفاوت است. وجود پل های هیدروژنی در مولکول های اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و سایر پلیمرها تا حد زیادی ناپایداری این مولکول ها را تعیین می کند. پیوندهای هیدروژنی نقش مهمی در ساختار زیر میکروسکوپی پروتوپلاسم دارند.

با کمک پراش پرتو ایکس، الکترون و نوترون، طیف‌سنجی مولکولی و رزونانس مغناطیسی هسته‌ای، می‌توان آرایش فضایی اتم‌های منفرد را در یک مولکول، یعنی پیکربندی هندسی مولکول‌های تعدادی از مواد ایجاد کرد. ، از جمله مولکول های مواد مهم بیولوژیکی.

تعریف پیکربندی فضایی مولکول ها شامل تعریف به اصطلاح اسکلت یک مولکول است، یعنی آرایش فضایی هسته های اتم هایی که آن را تشکیل می دهند و توزیع الکترون ها در یک مولکول معین.

هسته مولکول بر اساس داده های مربوط به طول پیوند و زوایای پیوند تعیین شده با استفاده از روش های فوق پیدا می شود. طول پیوند فاصله بین مراکز دو اتم در یک مولکول است که توسط یک پیوند کووالانسی به یکدیگر متصل شده اند. زاویه کوچکتری که توسط خطوط مستقیمی که مرکز دو اتم A 1 و A 2 را به مرکز اتم سوم A 3 در یک مولکول معین متصل می کند، زاویه پیوند نامیده می شود. هسته مولکول کاملاً سفت و سخت نیست. برای مثال، در مولکول‌های ترکیبات آلی، اتم‌های کربن می‌توانند حول پیوندهای منفرد (ساده) بچرخند، در حالی که موقعیت نسبی هسته‌ها تغییر می‌کند، اما توالی اتصالات اتم‌ها در مولکول، طول پیوندها و زوایای پیوند ثابت می‌مانند. . این اشکال مختلف مولکول ها که از چرخش یک اتم کربن به دور یک پیوند منفرد حاصل می شوند، ترکیب نامیده می شوند. ترکیب‌های مختلف یک مولکول به راحتی و برگشت‌پذیر به یکدیگر تبدیل می‌شوند، که عدم وجود ایزومرهای چرخشی و انتقال مولکول‌ها به شکل مناسب برای وقوع یک واکنش خاص را توضیح می‌دهد.

توزیع الکترون ها در مولکول ها عمدتاً با استفاده از محاسبات نظری، که بر اساس دو اصل اساسی شیمی کوانتومی است، یافت می شود. اولین مورد بیان می کند که الکترون ها در اتم ها و مولکول ها فقط می توانند در سطوح انرژی گسسته و کاملاً تعریف شده قرار گیرند. بر اساس اصل دوم، الکترون‌های موجود در اتم‌ها و مولکول‌ها را نمی‌توان ذرات نقطه‌ای در نظر گرفت که موقعیت و سرعت آن در یک مولکول (یا اتم) را می‌توان برای هر لحظه از زمان به دقت تعیین کرد. در حقیقت، همانطور که مکانیک کوانتومی آموزش می‌دهد، شما فقط می‌توانید احتمال وجود یک الکترون در برخی مناطق فضا را در یک لحظه معین از زمان تعیین کنید. بنابراین، می توان تصور کرد که بار یک الکترون، همانطور که بود، در ناحیه خاصی از فضا به شکل یک ابر الکترونی "گسترش" است، که توزیع آن در فضا با تابع ریاضی مربوطه تعیین می شود (به نام تابع موج الکترون یا اوربیتال مولکولی آن (یا اوربیتال اتمی، اگر توزیع آن در یک اتم تعیین شود).

نشان داده شد که همه الکترون‌های یک مولکول به یک اندازه برای خواص شیمیایی آن مهم نیستند. به عنوان مثال، در یک مولکول با تعداد زیادی پیوند دوگانه، که شامل اکثریت قریب به اتفاق ترکیباتی است که در فرآیندهای حیاتی نقش غالب دارند، الکترون ها را می توان به دو نوع تقسیم کرد. نوع اول شامل الکترون‌های σ است که در تشکیل پیوندهای منفرد نقش دارند، نوع دوم شامل الکترون‌های p است که در تشکیل پیوندهای دوگانه نقش دارند. اولی اسکلت سفت و سخت مولکول را تشکیل می دهد و به صورت جفت بین اتم های همسایه قرار می گیرد. دومی ابری بسیار پراکنده‌تر را تشکیل می‌دهد که کل محیط مولکول را می‌پوشاند. در این گونه مولکول ها، تمام خواص اساسی آنها به دلیل الکترون های p است که نسبت به الکترون σ حساس تر هستند و بنابراین می توانند به راحتی در انواع مختلف فرآیندها شرکت کنند.

هر روز از برخی اشیاء استفاده می کنیم: آنها را در دستان خود می گیریم، هر گونه دستکاری روی آنها انجام می دهیم - آنها را برمی گردانیم، آنها را بررسی می کنیم و در نهایت آنها را می شکنیم. آیا تا به حال به این فکر کرده اید که این اجسام از چه چیزی ساخته شده اند؟ "اینجا در مورد چی فکر کنیم؟ ساخته شده از فلز/چوب/پلاستیک/پارچه!" - بسیاری از ما با حیرت پاسخ خواهیم داد. این تا حدی پاسخ صحیح است. این مواد از چه چیزی ساخته شده اند - فلز، چوب، پلاستیک، پارچه و بسیاری مواد دیگر؟ امروز در مورد این موضوع بحث خواهیم کرد.

مولکول و اتم: تعریف

برای یک فرد آگاه، پاسخ ساده و پیش پا افتاده است: از اتم ها و مولکول ها. اما برخی افراد متحیر می شوند و شروع به پرسیدن سوال می کنند: "اتم و مولکول چه شکلی هستند؟" و غیره. بیایید به ترتیب به این سوالات پاسخ دهیم. خوب، اول از همه، یک اتم و یک مولکول چیست؟ بگذارید فوراً به شما بگوییم که این تعاریف یکسان نیستند. و حتی بیشتر از آن، اینها اصطلاحات کاملاً متفاوتی هستند. بنابراین، اتم کوچکترین جزء یک عنصر شیمیایی است که حامل خواص آن است، ذره ای از ماده با جرم و اندازه کم. مولکول یک ذره خنثی الکتریکی است که توسط چندین اتم متصل به هم تشکیل می شود.

اتم چیست: ساختار

یک اتم از یک پوسته الکترونی تشکیل شده است و (عکس). به نوبه خود، هسته از پروتون و نوترون و پوسته از الکترون تشکیل شده است. در یک اتم، پروتون ها دارای بار مثبت، الکترون ها دارای بار منفی و نوترون ها اصلا باردار نیستند. اگر تعداد پروتون ها مطابقت داشته باشد، اتم از نظر الکتریکی خنثی است، یعنی. اگر ماده ای را که از مولکول هایی با چنین اتمی تشکیل شده است لمس کنیم، کوچکترین تکانه الکتریکی احساس نمی کنیم. و حتی کامپیوترهای فوق قدرتمند به دلیل عدم وجود دومی آن را نمی گیرند. اما اتفاق می افتد که تعداد پروتون ها از الکترون ها بیشتر است و بالعکس. در این صورت صحیح تر است که چنین اتم هایی را یون بنامیم. اگر پروتون در آن بیشتر باشد، از نظر الکتریکی مثبت است، اما اگر الکترون ها غالب باشند، از نظر الکتریکی منفی است. هر اتم خاص دارای تعداد دقیق پروتون، نوترون و الکترون است. و قابل محاسبه است. یک الگو برای حل مسائل مربوط به یافتن تعداد این ذرات به شکل زیر است:

شیمی. عنصر - R (نام عنصر را وارد کنید)
پروتون ها (p) - ?
الکترون ها (e) - ?
نوترون ها (n) - ?
راه حل:
p = شماره سریال ماده شیمیایی. عنصر R در جدول تناوبی به نام D.I. مندلیف
e = p
n = A r (R) - شماره R

مولکول چیست: ساختار

یک مولکول کوچکترین ذره یک ماده شیمیایی است، یعنی قبلاً مستقیماً در ترکیب آن گنجانده شده است. یک مولکول یک ماده معین از چندین اتم یکسان یا متفاوت تشکیل شده است. ویژگی های ساختاری مولکول ها به خواص فیزیکی ماده ای که در آن وجود دارند بستگی دارد. مولکول ها از الکترون ها و اتم ها تشکیل شده اند. محل دومی را می توان با استفاده از فرمول ساختاری پیدا کرد. به شما امکان می دهد پیشرفت یک واکنش شیمیایی را تعیین کنید. آنها معمولاً خنثی هستند (بدون بار الکتریکی) و الکترون های جفت نشده ندارند (همه ظرفیت ها اشباع شده اند). با این حال می توان آنها را شارژ کرد که در این صورت نام صحیح آنها یون است. مولکول ها همچنین می توانند الکترون های جفت نشده و ظرفیت های غیر اشباع داشته باشند - در این مورد آنها رادیکال می نامند.

نتیجه

اکنون می دانید اتم چیست و همه مواد بدون استثنا از مولکول تشکیل شده اند و دومی نیز به نوبه خود از اتم ساخته شده است. خواص فیزیکی یک ماده تعیین کننده آرایش و اتصال اتم ها و مولکول ها در آن است.