Какими особыми свойствами обладают вещества с межмолекулярной водородной связью

в природе? 3 вопрос…. Какую роль играет внутримолекулярная водородная связь в организации нативной (природной) структуры биополимеров-белков и нуклеиновых кислот? 4 вопрос…… Какую роль играет внутримолекулярная водородная связь в хранении и передаче наследственной информации?При ответе используйте знания по курсу общей биологии, а также консультации учителей биологии и химии.

Hardina2000
01 окт. 2016 г., 6:40:22 (3 года назад)

NiKaw

01 окт. 2016 г., 9:33:00 (3 года назад)

1) Для веществ с межмолекулярной связью также присущи особые свойства.

Наличием водородной связи объясняется тот факт, что даже вещества с небольшими относительными молекулярными массами при обычных условиях представляют собой жидкости (вода, спирты – метанол, этанол, пропанол, карбоновые кислоты – мураьиная, уксусная) или легко сжижаемые газы (фтороводород, аммиак). (Слайд №9)
Некоторые спирты – метанол, этанол, глицерин, этиленгликоль, уксусная и муравьиная кислоты неограничеснно растворяются в воде. (Слайд №10) (Демонстрация растворения в воде глицерина, уксусной кислоты и этилового спирта).
Образованием водородных связей объясняется аномально высокие температуры кипения (1000) и температуры плавления (00) воды и других веществ. (Слайд №11)
Водородные связи в немалой степени способствуют образованию кристаллов в виде снежинок и измороси. (Слайд №12)

NastyaHonor

01 окт. 2016 г., 10:39:51 (3 года назад)

Помогите пожалуйста

Tanyanfy

01 окт. 2016 г., 13:23:25 (3 года назад)

напишите пожалуйста 4 вопрос

Farizaqasanova

01 окт. 2016 г., 16:18:44 (3 года назад)

спасибо уже не надо

Ответить

Другие вопросы из категории

Читайте также

Yasmina23111982 / 08 апр. 2014 г., 0:55:37

1) какими химическими свойствами обладает соединение, молекулы которого имеют строение CH2=СH-CH2OH?

а) только спиртов, б) спиртов и непредельных углеводородов, в) только непредельных УВ, в) альдегидов и непредельных УВ,

2) какие пары веществ можно ввести в реакцию, чтобы получить стирол?
а) 1-фенилэтанол и спиртовой раствор КОН, б) 2-фенилэтанол и бромоводород, в) 1-фенилэтанол и серную кислоту (t>140), г) 1-бром-2-фенилэтан и спиртовой раствор КОН

3) Укажите формулы сложных эфиров
а) С3Н7 — О — С2Н5
б) СН3-СН2 — О — NО2
в) С12Н25СООСН3
г) СН2 — О — СОС2Н5
l
CH2 — O- COC2H5

Заранее огромное спасибо, если можно, то с объяснениями, я оч хочу разобраться, однако я никудышный химик с:

Dimaparhomin / 25 нояб. 2013 г., 3:54:29

7. Выберите правильное утверждение, касающееся простых веществ, образованных элементом кислородом.

А. Воздух и кислород являются аллотропными модификациями.
Б. Озон по химическим свойствам не отличается от кислорода.
В. В отличие от кислорода, озон имеет окраску и запах.
Г. Верхние слои атмосферы Земли содержат 21% аллотропной модификации кислорода — озона.
8. Выберите правильное утверждение, касающееся нахождения элементов кислорода и серы в природе.
А. Атомы кислорода входят в состав поваренной соли.
Б. Элемент сера входит в состав газов, выделяющихся при гниении органических веществ животного и растительного происхождения.
В. Озон входит в состав минералов, являющихся оксидами металлов.
9. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений относительно получения и химических свойств простых веществ серы и кислорода правильные, а какие — неправильные.
А. При горении серы в присутствии кислорода образуется преимущественно триоксид серы.
Б. Кислород в промышленности получают из сжиженного воздуха.
В. При растворении серы в воде образуются растворы, окрашивающие лакмус в красный цвет.
Г. Сера сгорает в водороде с образованием сернистой кислоты.
10. Выберите правильное утверждение, касающееся простых веществ, образованных элементом кислородом.
А. Озон в атмосфере Земли образуется в результате гниения органических остатков.
Б. Молекулы кислорода и озона превращаются друг в друга
в атмосфере под влиянием ультрафиолетового света.
В. Кислород более токсичный газ, чем озон.
Г. Озон не является аллотропной модификацией кислорода.
11. Выберите правильное утверждение, касающееся нахождения элементов кислорода и серы в природе.
Б. Элемент сера входит в состав питьевой соды.
В. Атомы кислорода присутствуют не только в молекулах вещества кислорода, но и в молекулах других газов атмосферы.
12. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений, описывающих получение и химические свойства простых веществ серы и кислорода правильные, а какие — неправильные.
А. Сера в реакциях со щелочными и щелочноземельными металлами образует сульфиды.
Б. Сера является более сильным окислителем, чем кислород.
В. Кислород при нормальных условиях не образует оксида
на поверхности алюминия.
Г. Сера более активно реагирует с большинством металлов, чем кислород.

Вы находитесь на странице вопроса «1 вопрос…Какими особыми свойствами обладают вещества с межмолекулярной водородной связью? 2 вопрос….Какую роль играет межмолекулярная водородная связь«, категории «химия«. Данный вопрос относится к разделу «10-11» классов. Здесь вы сможете получить ответ, а также обсудить вопрос с посетителями сайта. Автоматический умный поиск поможет найти похожие вопросы в категории «химия«. Если ваш вопрос отличается или ответы не подходят, вы можете задать новый вопрос, воспользовавшись кнопкой в верхней части сайта.

Источник

Межмолекулярное взаимодействие — взаимодействие между молекулами и/или атомами, не приводящее к образованию ковалентных (химических) связей.

Межмолекулярное взаимодействие имеет электростатическую природу. Предположение о его существовании было впервые использовано Я. Д. Ван-дер-Ваальсом в 1873 году для объяснения свойств реальных газов и жидкостей. В наиболее широком смысле под ним можно понимать такие взаимодействия между любыми частицами (молекулами, атомами, ионами), при которых не происходит образования химических, то есть ионных, ковалентных или металлических связей. Иными словами, эти взаимодействия существенно слабее ковалентных и не приводят к существенной перестройке электронного строения взаимодействующих частиц.

На больших расстояниях преобладают силы притяжения, которые могут иметь ориентационную, поляризационную (индукционную) и дисперсионную природу (см. подробнее в статьях Силы Ван-дер-Ваальса и Дисперсионные силы). При усреднении по вращению частиц, происходящему вследствие теплового движения, потенциал межмолекулярных сил обратно пропорционален шестой степени расстояния, а ион-дипольных (как с постоянным, так и с наведенным диполем) — четвёртой степени. На малых расстояниях начинают преобладать силы отталкивания электронных оболочек частиц. Особым случаем является водородная связь — возникающее на малом расстоянии взаимодействие между атомом водорода одной молекулы и электроотрицательным атомом другой, когда эти атомы несут достаточно большой эффективный заряд.

Упаковку частиц и расстояние между ними в конденсированной фазе, определяющиеся равновесием между притяжением и отталкиванием, можно предсказать, исходя из ван-дер-ваальсовых радиусов составляющих молекулы атомов (ионных в случае ионов): расстояния между атомами разных молекул не должны превышать суммы радиусов этих атомов. Для моделирования межмолекулярных взаимодействий используют эмпирические потенциалы, среди которых наиболее известны потенциалы Леннард-Джонса (отталкивание описывается двенадцатой степенью обратного расстояния, притяжение — шестой) и Бакингема (с более физически обоснованным экспоненциальным отталкиванием), из которых первый более удобен для расчетов. В конденсированной фазе, где мультипольное разложение для молекул плохо применимо из-за близости молекул друг к другу, может применяться метод атом-атомных потенциалов, основанный на тех же потенциалах, но уже для парных взаимодействий атомов и с добавкой кулоновских членов, описывающих взаимодействие их эффективных зарядов.

Межмолекулярное взаимодействие, водородная связь[править | править код]

Дипольная молекула создает вокруг себя электростатическое поле и ориентирует остальные диполи системы, что приводит к снижению энергии. Рассчитанная П.Кизомом средняя энергия ориентационного диполь-дипольного взаимодействия между полярными молекулами составляет:

(формула 1) где — дипольный момент молекулы; r — расстояние между центрами молекул; k — константа Больцмана; T — температура по Кельвину.

Множитель (kT) в знаменателе отражает влияние флуктуации на ориентацию диполей вследствие теплового движения, которое возрастает с увеличением температуры. Кроме ориентационного, следует учитывать индукционный эффект (), то есть взаимодействие диполя с приведенным диполем, который, соответственно с П.Дебаем, равен:

(формула 2)

Ориентационные и индукционные силы возникают между полярными молекулами и не могут объяснить межмолекулярное взаимодействие между неполярными. Учитывание так сказать слабой квадруполь-квадруполь взаимодействия не решает проблему, тем более, что молекула типа и атомы инертных газов не имеют вообще квадрупольного момента (отметим, что квадрупольный момент (без дипольного) имеют молекулы типа квадруполями можно считать двухатомные гомоядерные молекулы — и т.д.).

Природа межмолекулярных сил в неполярных системах была определена Ф.Лондоном с помощью квантовой механики. Можно сказать лишь, что учитывание корреляции во время движения атомных электронов приводит к снижению энергии. Если движение электронов в разных атомах скоррелировано, то это также способствует снижению энергии. Атомы с подвижными электронами можно считать диполями, которые осциллируют с некоторой частотой . При синхронном движении электронов мгновенные диполи ориентируются всегда так, что это приводит к снижению энергии:

(формула 3)

Заменив на , где — энергия ионизации молекулы (атома), получим:

(формула 4) Эту формулу можно получить более последовательно (не применяя модель осциллирующих диполей) на основе теории возмущений.

Дж.Слетер и Дж.Кирквуд для взаимодействия многоэлектронных атомов вывели следующую формулу:

(формула 5) где N — количество электронов на внешней оболочке; m — масса электрона; е — его заряд.

Формулы (3) и (5) совпадают при N=1, если вместо подставить его выражение: Из приведенных формул можно сделать вывод о том, что основная характеристика, которая определяет величину сил Лондона, — это поляризованность () атомов (молекул). В связи с тем, что поляризованность тесно связана с коэффициентом преломления света и характеризует способность вещества к рассеиванию энергии (дисперсии) света, силы Лондона часто называют дисперсионными ().

Поляризованность зависит от размера частички, поэтому прочность молекулярных решеток должна возрастать с увеличением размеров атомов и молекул, которые взаимодействуют. Эта закономерность хорошо иллюстрируется увеличением температур кипения (аналогические зависимости наблюдаются для теплот и температур плавления, сублимации, испарения и т.д., то есть для величин, которые зависят от прочности молекулярных связей) в группе инертных газов в гомологическом ряду парафинов.

Атом Гелия настолько мал и дисперсионные силы при взаимодействии атомов Гелия такие слабые, что Гелий не может существовать в кристаллическом состоянии даже при обычном давлении и 0К. Причина этого — существование нулевой кинетической энергии, которая для гелия больше, чем энергия связи. Наличие кинетической энергии ядер в связанных атомах (при 0К) является следствием соотношения неопределенностей Гейзенберга.

Энергия связи для гелия кДж/моль, где m — масса атома Гелия.

Поэтому, и кристаллическое состояние не может реализоваться даже при 0К. Лишь при большом внешнем давлении гелий может перейти в кристаллическое состояние.

Все межмолекулярные взаимодействия (их часто объединяют общим названием — взаимодействие Ван дер Вальса) можно выразить в таком виде:

Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия делают разный вклад в энергию связи. Для атомов и неполярных молекул и равны нулю и остается только дисперсионное взаимодействие. Вклад ориентационных и индукционных сил увеличивается с ростом дипольного момента молекул. В молекуле (1D-дебай= Кл * м) вносит 0,005%, а — 14,4%, — 4,2%; В — 3,3%, — 2,2%; — 14,4%, — 4,2%.

Благодаря приведенным формулам можно сделать вывод, что даже для очень полярных молекул дисперсионное взаимодействие делает огромный вклад.

См. также[править | править код]

Силы Ван-дер-Ваальса
Межатомное взаимодействие

Литература[править | править код]

[www.xumuk.ru/encyklopedia/2477.html Межмолекулярные взаимодействия] // Химическая энциклопедия. Т. 3. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. С. 12-15.
Маррел Дж., Кеттл С., Теддер Дж. Химическая связь / Пер. с англ. С. В. Христенко. Под ред. И. В. Александрова. — М.: Мир, 1980.— 382 с.
Бараш Ю. С. «Силы Ван-дер-Ваальса» М.: Наука, 1988. 344с.
Каплан И. Г. «Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий» М.: Наука, 1982. 312с.
Каплан И. Г. Межмолекулярные взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчеты и модельные потенциал М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 400 с. ISBN 978-5-94774-939-7
«Межмолекулярные взаимодействия; от двухатомных молекул до биополимеров» Пюльман Б. (ред) Пер. с англ., М.: Мир, 1981. — 592с.
Израелашвили Дж. Межмолекулярные и поверхностные силы. М.: Научный мир, 2011. — 456 с. ISBN 978-5-91522-222-8

Ссылки[править | править код]

Межмолекулярное взаимодействие в ФЭ
[www.xumuk.ru/bse/1603.html Межмолекулярное взаимодействие] в БСЭ

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист.

Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).

Список проблемных доменов