Στη φύση, πολλά άτομα υπάρχουν σε δεσμευμένη μορφή, σχηματίζοντας ειδικές ενώσεις που ονομάζονται μόρια. Ωστόσο, τα αδρανή αέρια, δικαιολογώντας το όνομά τους, σχηματίζουν μονατομικές μονάδες. Η μοριακή δομή μιας ουσίας συνήθως συνεπάγεται ομοιοπολικούς δεσμούς. Υπάρχουν όμως και οι λεγόμενες υπό όρους αδύναμες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων. Τα μόρια μπορεί να είναι τεράστια, αποτελούμενα από εκατομμύρια άτομα. Πού βρίσκεται μια τόσο πολύπλοκη μοριακή δομή; Παραδείγματα είναι πολλές οργανικές ουσίες όπως οι τεταρτοταγείς πρωτεΐνες και το DNA.
Χωρίς χημικά
Οι ομοιοπολικοί δεσμοί που συγκρατούν τα άτομα μαζί είναι εξαιρετικά ισχυροί. Αλλά οι φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας δεν εξαρτώνται από αυτό, εξαρτώνται από τις δυνάμεις van der Waals και τους δεσμούς υδρογόνου, που διασφαλίζουν την αλληλεπίδραση γειτονικών τμημάτων δομών μεταξύ τους. Η μοριακή δομή ενός υγρού, αερίου ή στερεών ουσιών χαμηλής τήξης εξηγεί επίσης την κατάσταση συσσωμάτωσης στην οποία τις παρατηρούμε σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Ωστε νααλλάξτε την κατάσταση της ύλης, απλώς θερμαίνετε ή ψύξτε την. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί δεν σπάνε.
Σύνορα για την έναρξη των διαδικασιών
Πόσο υψηλά ή χαμηλά θα είναι τα σημεία αερίου και τήξης; Εξαρτάται από την ισχύ των διαμοριακών αλληλεπιδράσεων. Οι δεσμοί υδρογόνου σε μια ουσία αυξάνουν τη θερμοκρασία της αλλαγής της κατάστασης συσσωμάτωσης. Όσο μεγαλύτερα είναι τα μόρια, τόσο περισσότερες αλληλεπιδράσεις van der Waals, τόσο πιο δύσκολο είναι να γίνει μια στερεή ουσία υγρή ή υγρή αέρια.
Χαρακτηριστικά της αμμωνίας
Οι περισσότερες γνωστές ουσίες δεν είναι καθόλου διαλυτές στο νερό. Και αυτά που διαλύονται, αλληλεπιδρούν, συχνά με το σχηματισμό νέων δεσμών υδρογόνου. Ένα παράδειγμα είναι η αμμωνία. Είναι σε θέση να σπάσει τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού και να δημιουργήσει με επιτυχία τους δικούς του. Παράλληλα, λαμβάνει χώρα μια αντίδραση ανταλλαγής ιόντων, αλλά δεν παίζει μεγάλο ρόλο στη διάλυση της αμμωνίας. Η αμμωνία οφείλει αυτή τη διαδικασία κυρίως σε δεσμούς υδρογόνου. Η αντίδραση είναι αμφίδρομη, η διαδικασία μπορεί γενικά να είναι σε ισορροπία σε ορισμένες θερμοκρασίες και πιέσεις. Άλλες διαλυτές ουσίες, όπως η αιθανόλη και τα σάκχαρα, συνδέονται επίσης καλά με το νερό μέσω διαμοριακών αλληλεπιδράσεων.
Άλλοι λόγοι
Η διαλυτότητα στα οργανικά υγρά παρέχεται από το σχηματισμό δεσμών van der Waals. Σε αυτή την περίπτωση, οι εγγενείς αλληλεπιδράσεις του διαλύτη καταστρέφονται. Η διαλυμένη ουσία συνδέεται με τα μόριά της, σχηματίζοντας ένα ομοιογενές μείγμα. Πολλές διαδικασίες ζωής έχουν γίνειδυνατό λόγω αυτών των ιδιοτήτων των οργανικών ουσιών.
Toku - όχι
Γιατί οι περισσότερες ουσίες δεν φέρουν ηλεκτρισμό; Η μοριακή δομή δεν επιτρέπει! Το ρεύμα απαιτεί την ταυτόχρονη κίνηση μεγάλου αριθμού ηλεκτρονίων, ένα είδος «συλλογικής φάρμας» αυτών. Αυτό συμβαίνει με τα μέταλλα, αλλά σχεδόν ποτέ δεν συμβαίνει με τα αμέταλλα. Στο όριο σε σχέση με αυτήν την ιδιότητα υπάρχουν ημιαγωγικά υλικά που έχουν μέση εξαρτώμενη ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Πολλές φυσικές διεργασίες μπορούν εύκολα να εξηγηθούν εάν υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με τη μοριακή δομή μιας δεδομένης ουσίας. Οι συγκεντρωτικές καταστάσεις μελετώνται καλά από τη σύγχρονη φυσική.
