Hver er stærð sameindanna? Hver eru mál sameindarinnar?

Þegar tveir eða fleiri atóm kemst í efnabréf við hvert annað, birtast sameindir. Það skiptir ekki máli hvort þessi atóm séu þau sömu, eða þau eru frábrugðin hver öðrum í formi og stærð. Við munum reikna út hvað stærð sameindanna er og hvað það veltur á.

Hver eru sameindir?

Í árþúsundir hafa vísindamenn spáð sér um leyndardóm lífsins, um hvað nákvæmlega gerist þegar hún er fædd. Samkvæmt fornu menningarheiminum samanstendur lífið og allt í þessum heimi af grunnþáttum náttúrunnar - jörð, loft, vindur, vatn og eldur. Hins vegar tóku margir heimspekingar með tímanum til að setja fram hugmyndina um að allt samanstendur af smáum, ódeilanlegum hlutum sem ekki er hægt að skapa og eyða.

Hins vegar var það aðeins eftir útliti atómfræðilegrar kenningar og nútíma efnafræði sem vísindamenn byrjaði að staðfesta að agnirnar, sem teknar voru saman, fóru til grundvallarbygginga af öllu. Svo var hugtak sem í tengslum við nútíma agnafræði vísar til minnstu einingarna af massa.

Með klassískri skilgreiningu er sameind sú minnsta agna efnis sem hjálpar við við að viðhalda efna- og eðlisfræðilegum eiginleikum þess. Það samanstendur af tveimur eða fleiri atómum, eins og heilbrigður eins og hópar af sömu eða mismunandi atómum sem saman eru af efnaöflum.

Hver er stærð sameindanna? Í 5. bekkinni gefur náttúrufræði (skólagrein) aðeins almenna hugmynd um mál og form og þessi spurning er rannsakað nánar í æðstu bekkjum við kennslu í efnafræði.

Dæmi um sameindir

Sameindir geta verið einföld eða flókin. Hér eru nokkur dæmi:

• H20 (vatn);
• N2 (köfnunarefni);
• O3 (óson);
• CaO (kalsíumoxíð);
• C6H12O6 (glúkósi).

Sameindir sem samanstanda af tveimur eða fleiri þætti eru kallaðir efnasambönd. Svo eru vatn, kalsíumoxíð og glúkósa samsett. Ekki eru öll efnasambönd sameindir, en allir sameindir eru efnasambönd. Hversu stór geta þau verið? Hver er stærð sameindarinnar? Þekkt er sú staðreynd að næstum allt í kringum okkur samanstendur af atómum (nema ljós og hljóð). Heildarþyngd þeirra og mun vera massi sameindarinnar.

Molecular weight

Talandi um stærð sameinda, flestir vísindamenn eru repelled af sameindaþyngd. Þetta er heildarþyngd allra atóm sem koma inn í það:

• Vatn, sem samanstendur af tveimur vetnisatómum (með einum atómsmassa) og eitt súrefnisatóm (16 einingar atómsmassa), hefur mólmassa 18 (nákvæmlega 18,01528).
• Glúkósa hefur mólþunga 180.
• DNA, sem er mjög langt, getur haft sameindamassa sem er um 1010 (áætlað þyngd einn litningarsjúkdóms).

Mæling í nanómetrum

Auk massans getum við einnig mælt hvað stærð sameindanna er í nanómetrum. Eining vatns er um 0,27 Nm yfir. DNA nær 2 Nm í þvermál og hægt er að teygja það að nokkrum metrum að lengd. Það er erfitt að ímynda sér hvernig slík mál geta passað í einni klefi. Hlutfall lengdar og þykktar DNA er á óvart. Það er 1/100 000 000, það er eins og mannshár með lengd á fótboltavöllnum.

Eyðublöð og stærðir

Hver er stærð sameindanna? Þeir koma í mismunandi stærðum og gerðum. Vatn og koltvísýringur er einn af minnstu og prótein eru meðal stærstu. Sameindir eru þættir sem samanstanda af atómum sem tengjast hver öðrum. Skilningur á útliti sameinda er jafnan hluti af efnafræði. Til viðbótar við óskiljanlega undarlega efnafræðilega hegðun þeirra er ein af mikilvægustu einkennum sameindanna stærð þeirra.

Hvar getur þekking á stærð sameindanna verið sérstaklega gagnleg? Svarið við þessu og mörgum öðrum spurningum hjálpar á sviði nanótækni, þar sem hugtakið nanorobots og greind efni snýst endilega um áhrif sameinda stærða og form.

Hver er stærð sameindanna?

Í 5. bekknum gefur náttúruvísindi um þetta efni aðeins almennar upplýsingar um að öll sameindir samanstanda af atómum sem eru í stöðugum handahófi. Í efri bekknum er hægt að sjá uppbyggingu formúlur í kennslubókum efnafræði sem líkist raunverulegu formi sameindanna. Hins vegar er ómögulegt að mæla lengd þeirra með hefðbundnum höfðingja og til þess að gera þetta þarftu að vita að sameindirnir eru þrívíðu hlutir. Myndin þeirra á pappír er sýning á tvívíðu plani. Lengd sameindarinnar breytist með hjálp tengla á lengdum hornsins. Það eru þrjár helstu sjálfur:

• Hornið á tetrahedron er 109 °, þegar öll brónir þessarar atómar með öllum öðrum atómum eru stakir (aðeins einn þjóta).
• Hornið á sexhyrningi er 120 °, þegar eitt atóm hefur eitt tvöfalt tengi við annað atóm.
• Horn hornsins er 180 °, þegar atómið hefur annaðhvort tvö tvöfalt skuldabréf eða eitt þrefalt tengi með öðru atómi.

Raunveru sjónarhornir eru oft frábrugðnar þessum sjónarhornum, þar sem nauðsynlegt er að taka tillit til margs konar mismunandi áhrifa, þar á meðal rafstöðueiginleikar.

Hvernig á að ímynda sér stærð sameinda: dæmi

Hver er stærð sameindanna? Í 5. bekk eru svörin við þessari spurningu, eins og við höfum þegar sagt, almennt eðlis. Skólabörn vita að stærð efnasambandanna er mjög lítill. Til dæmis, ef þú breytir sólameind í einum sandkorni í heilkorn af sandi, þá getur þú leyst húsið í fimm hæðum undir undirliggjandi massa. Hver er stærð sameindanna? Stutt svarið, sem einnig er vísindalegra, hefur eftirfarandi form.

Mólþyngd er jafngilt miðað við massa massans í heildinni við fjölda sameindanna í efninu eða mólhlutfallinu í Avogadro-stöðuna. Mælieiningin er kílógramm. Meðalmólmassinn er ^10-23 kg. Taktu til dæmis vatn. Mólþyngd hennar verður 3 × 10 ^-26 kg.

Hvernig hefur stærð sameindarinnar áhrif á öflina aðdráttarafl?

Ábyrgð á aðdráttaraflinu milli sameinda er rafsegulkrafturinn, sem birtist í gegnum aðdráttarafl andstæðna og afstýringu á svipuðum gjöldum. Rafstöðueiginleikinn sem er til staðar á milli andstæðna gjalda ríkir í milliverkunum milli atóm og milli sameinda. Þyngdaraflinn er svo lítill í þessu tilfelli að hægt sé að vanrækslu.

Í þessu tilfelli hefur stærð sameindarinnar áhrif á aðdráttarafl í gegnum rafræna skýið af handahófi röskunum sem myndast þegar rafeindir sameindarinnar eru dreift. Ef um er að ræða ópolar agnir sem sýna aðeins veikar van der Waals milliverkanir eða dreifingarstyrk, hefur stærð sameindanna bein áhrif á stærð rafeindaskýjunnar sem umlykur þennan sameind. Því stærra sem það er, því meira sem er álagið sviði sem umlykur það.

Stærra rafeindaský þýðir að fleiri rafrænar milliverkanir geta komið fram milli nærliggjandi sameinda. Þess vegna þróar ein hluti sameindarinnar tímabundið jákvætt hluthleðslu og hinn - neikvæð. Þegar þetta gerist getur sameindið polariserað rafeindaskýið frá nærliggjandi skýinu. Aðdráttarafl á sér stað vegna þess að jákvæð hlið einnar sameindar er dregin að hluta neikvæða hlið hins.

Niðurstaða

Svo, hvað er stærð sameindanna? Í náttúrunni, eins og við komumst að raun um, má aðeins finna myndræna hugmynd um massa og stærð þessara örlítilla agna. En við vitum að það eru einföld og flókin tengsl. Og til seinni getur þú falið í sér slíkt sem macromolecule. Þetta er mjög stór eining, til dæmis prótein, sem venjulega er búið til með fjölliðun minni eininga (einliða). Þau samanstanda yfirleitt af þúsundum atómum eða fleiri.

Algengustu makrómólkúlurnar í lífefnafræði eru fjölliður (kjarnsýrur, prótein, kolvetni og pólýfenól) og stór, fjölliðu sameindir (svo sem fituefni). Tilbúin fjölmæliskolefni innihalda venjuleg plast og syntetísk trefjar, eins og heilbrigður eins og tilraunarefnum eins og kolefni nanótúrar.