Gamtoje daugelis atomų egzistuoja susietoje formoje, sudarydami specialias asociacijas, vadinamas molekulėmis. Tačiau inertinės dujos, pateisindamos savo pavadinimą, sudaro monoatominius vienetus. Medžiagos molekulinė struktūra paprastai reiškia kovalentinius ryšius. Tačiau yra ir vadinamųjų sąlyginai silpnų atomų sąveikų. Molekulės gali būti didžiulės, sudarytos iš milijonų atomų. Kur randama tokia sudėtinga molekulinė struktūra? Pavyzdžiai yra daug organinių medžiagų, tokių kaip ketvirtiniai b altymai ir DNR.
Jokių chemikalų
Kovalentiniai ryšiai, laikantys atomus kartu, yra itin stiprūs. Bet fizinės medžiagos savybės nuo to nepriklauso, jos priklauso nuo van der Waalso jėgų ir vandenilinių ryšių, užtikrinančių gretimų struktūrų fragmentų sąveiką tarpusavyje. Skysčių, dujų ar mažai tirpstančių kietųjų medžiagų molekulinė struktūra taip pat paaiškina agregacijos būseną, kurioje mes jas stebime tam tikroje temperatūroje. Tam, kadpakeisti medžiagos būseną, tiesiog ją pašildyti arba atvėsinti. Kovalentiniai ryšiai nenutrūksta.
Sienos procesams pradėti
Kokie aukšti arba žemi bus dujų susidarymo ir lydymosi taškai? Tai priklauso nuo tarpmolekulinės sąveikos stiprumo. Vandeniliniai ryšiai medžiagoje padidina agregacijos būsenos kitimo temperatūrą. Kuo didesnės molekulės, tuo daugiau jose sąveikauja van der Waals, tuo sunkiau kietą medžiagą paversti skysta arba skysta dujine.
Amoniako savybės
Dauguma žinomų medžiagų visiškai netirpsta vandenyje. Ir tie, kurie ištirpsta, sąveikauja, dažnai susidarant naujiems vandeniliniams ryšiams. Pavyzdys yra amoniakas. Jis gali nutraukti vandenilio ryšius tarp vandens molekulių ir sėkmingai sukurti savo. Lygiagrečiai vyksta jonų mainų reakcija, tačiau ji nevaidina didelio vaidmens tirpinant amoniaką. Amoniakas šį procesą daugiausia lemia vandenilio ryšiai. Reakcija vyksta abiem kryptimis, procesas paprastai gali būti pusiausvyros esant tam tikroms temperatūroms ir slėgiams. Kitos tirpios medžiagos, tokios kaip etanolis ir cukrus, taip pat gerai jungiasi su vandeniu per tarpmolekulines sąveikas.
Kitos priežastys
Tirpumas organiniuose skysčiuose užtikrinamas susidarant van der Waals jungtims. Tokiu atveju sunaikinama vidinė tirpiklio sąveika. Tirpi medžiaga jungiasi su savo molekulėmis, sudarydama vienalytę mišinį. Daugelis gyvenimo procesų tapoįmanoma dėl šių organinių medžiagų savybių.
Toku – ne
Kodėl dauguma medžiagų nepraleidžia elektros? Molekulinė struktūra neleidžia! Srovei reikia vienu metu judėti labai daug elektronų, savotiško jų „kolūkio“. Taip atsitinka su metalais, bet beveik niekada neįvyksta su nemetalais. Šios savybės atžvilgiu yra puslaidininkinės medžiagos, kurių elektros laidumas priklauso nuo vidutinės.
Daugelį fizikinių procesų galima lengvai paaiškinti, jei yra informacijos apie tam tikros medžiagos molekulinę struktūrą. Šiuolaikinė fizika gerai ištyrė suvestines būsenas.
