Вещества молекулярного строения

Все вещества состоят из атомов, которые с помощью различных устойчивых связей объединяются в определенные структуры. При этом структурная сеть физического тела может состоять из отдельных групп однотипных атомов (молекул) или из отдельных атомов. В зависимости от типа связи различают вещества молекулярного и немолекулярного строения. Рассмотрим примеры веществ с одним типом молекулярного строения.

Строение вещества

Агрегатное состояние вещества (твердое, жидкое или газообразное) и особенности его строения определяются взаимодействием атомов и молекул, из которых состоят все вещества. Теория молекулярного строения всех физических объектов подтверждена многочисленными экспериментами. Современные приборы (электронные микроскопы) позволяют даже увидеть и сфотографировать отдельные молекулы и их расположение (структуру). Перечислим основные положения о молекулярном строении веществ:

  • Все физические тела состоят из молекул, мелких частиц, каждая из которых обладает всеми основными химическими и физическими свойствами, присущими всей материи;
  • Молекулы состоят из атомов;
  • Атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и ядра, включающего положительно заряженные протоны и незаряженные нейтроны;
  • Молекулы материи находятся в непрерывном хаотическом движении;
  • Взаимодействие частиц имеет электромагнитный характер: при их сближении происходит отталкивание, а при удалении друг от друга возобновляется притяжение. В равновесии силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга.

Рис. 1. Молекулы одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях.

Древнегреческий философ Демокрит, живший более 2000 лет назад, считается первым мыслителем, создавшим учение (теорию) о том, что весь наш мир построен из мельчайших невидимых частиц — атомов. Слово атом имеет греческое происхождение («атомос» — неделимый, неразделенный). Потом эта замечательная идея была надолго забыта. Более тысячи лет безраздельно господствовало учение другого философа, Аристотеля, отрицавшего существование атомов. Аристотель утверждал, что все вещества могут взаимно преобразовываться и любое тело можно бесконечно делить. И Демокрит, и Аристотель строили свои предположения на основе общетеоретических рассуждений. Лишь в начале XIX века на основе многочисленных опытов и опытов.

Рис. 2. Портрет М. В. Ломоносова:.

Свойства веществ молекулярного строения

Для описания веществ со сходными свойствами выделяют два основных типа: вещества немолекулярного строения и вещества молекулярного строения. Вещества, состоящие из молекул одного типа, имеющих в своем составе одинаковый набор атомов, называются веществами молекулярного строения. Общими для этих веществ являются следующие свойства:

  • Слабые связи между молекулами, которые при незначительном повышении температуры начинают разрываться: сначала происходит переход в жидкое состояние, а затем в газовую фазу;
  • Низкие температуры плавления и кипения.

Примеры веществ молекулярного строения

К молекулярным веществам относятся:

  • Простые неметаллические вещества: кислород (O2), сера (S2), фосфор (P4), водород (H2), азот (N2), хлор (Cl2), фтор (F2), бром (Br2), йод (I2);
  • Соединения неметаллических веществ друг с другом: аммиак (NH3), углекислый газ (CO2), серная кислота (HSO4), окись азота (N2O5);
  • Сахар;
  • Нафталин.

Молекулярная кристаллическая решетка состоит из молекул, которые связаны между собой слабыми силами межмолекулярного притяжения. Поэтому эти вещества летучи (определяются по запаху), имеют низкую температуру плавления, малую твердость (хрупкость), диэлектрики (практически не проводят электричество).

Чаще всего молекулярные вещества при нормальных условиях находятся в жидком или газообразном агрегатном состоянии. Некоторые молекулярные вещества могут находиться в твердом состоянии, но их отличительными свойствами являются: плавкость и растворимость в воде (если узлы представляют собой полярные молекулы). Примерами таких веществ являются: сахар, глюкоза, нафталин, СО2 («сухой лед”).

Рис. 3. Молекулярные кристаллические решетки, например: кислорода, серы, йода, воды:.

Атомов в молекуле может быть от 2 до бесконечности. Одно из первых мест по количеству атомов занимает молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Молекула ДНК содержит атомы:

  • углерод — 5750;
  • водород — 7227;
  • кислород — 4131;
  • азот — 2215;
  • фосфор — 590.
Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть