In natura, molti atomi esistono in una forma legata, formando associazioni speciali chiamate molecole. Tuttavia, i gas inerti, giustificando il loro nome, formano unità monoatomiche. La struttura molecolare di una sostanza di solito implica legami covalenti. Ma ci sono anche le cosiddette interazioni condizionatamente deboli tra gli atomi. Le molecole possono essere enormi, costituite da milioni di atomi. Dove si trova una struttura molecolare così complessa? Esempi sono molte sostanze organiche come proteine quaternarie e DNA.
Nessuna sostanza chimica
I legami covalenti che tengono insieme gli atomi sono estremamente forti. Ma le proprietà fisiche di una sostanza non dipendono da questo, dipendono dalle forze di van der Waals e dai legami idrogeno, che assicurano l'interazione tra loro di frammenti di strutture vicine. La struttura molecolare di un liquido, di un gas o di una sostanza solida bassofondente spiega anche lo stato di aggregazione in cui le osserviamo ad una certa temperatura. In modo dacambia lo stato della materia, basta riscaldarla o raffreddarla. I legami covalenti non vengono rotti.
Confini per l'avvio dei processi
Quanto saranno alti o bassi i punti di gassificazione e fusione? Dipende dalla forza delle interazioni intermolecolari. I legami idrogeno in una sostanza aumentano la temperatura del cambiamento nello stato di aggregazione. Più grandi sono le molecole, più interazioni di van der Waals hanno, più è difficile rendere liquida o gassosa una sostanza solida.
Caratteristiche dell'ammoniaca
Le sostanze più conosciute non sono affatto solubili in acqua. E quelli che si dissolvono, interagiscono, spesso con la formazione di nuovi legami idrogeno. Un esempio è l'ammoniaca. È in grado di rompere i legami idrogeno tra le molecole d'acqua e costruirne con successo. Parallelamente, si verifica una reazione di scambio ionico, ma non gioca un ruolo importante nella dissoluzione dell'ammoniaca. L'ammoniaca deve questo processo principalmente ai legami idrogeno. La reazione va in entrambe le direzioni, il processo può generalmente essere in equilibrio a determinate temperature e pressioni. Anche altre sostanze solubili, come etanolo e zuccheri, si legano bene con l'acqua attraverso interazioni intermolecolari.
Altri motivi
La solubilità nei liquidi organici è fornita dalla formazione di legami di van der Waals. In questo caso, le interazioni intrinseche del solvente vengono distrutte. Il soluto si lega alle sue molecole, formando una miscela dall'aspetto omogeneo. Molti processi vitali sono diventatipossibile grazie a queste proprietà delle sostanze organiche.
Toku - no
Perché la maggior parte delle sostanze non conducono elettricità? La struttura molecolare non lo consente! La corrente richiede il movimento simultaneo di un gran numero di elettroni, una specie di "fattoria collettiva" di essi. Questo accade con i metalli, ma non succede quasi mai con i non metalli. Al confine rispetto a questa proprietà ci sono materiali semiconduttori che hanno una conducibilità elettrica mediamente dipendente.
Moltissimi processi fisici possono essere facilmente spiegati se ci sono informazioni sulla struttura molecolare di una data sostanza. Gli stati aggregati sono ben studiati dalla fisica moderna.
