U prirodi mnogi atomi postoje u vezanom obliku, tvoreći posebne asocijacije zvane molekule. Međutim, inertni plinovi, opravdavajući svoje ime, tvore jednoatomske jedinice. Molekularna struktura tvari obično podrazumijeva kovalentne veze. Ali postoje i takozvane uvjetno slabe interakcije između atoma. Molekule mogu biti ogromne, sastoje se od milijuna atoma. Gdje se nalazi tako složena molekularna struktura? Primjeri su mnoge organske tvari kao što su kvartarni proteini i DNK.
Bez kemikalija
Kovalentne veze koje drže atome zajedno su izuzetno jake. Ali fizička svojstva tvari ne ovise o tome, ona ovise o van der Waalsovim silama i vodikovim vezama, koje osiguravaju međusobnu interakciju susjednih fragmenata struktura. Molekularna struktura tekućine, plina ili niskotaljivih čvrstih tvari također objašnjava agregacijsko stanje u kojem ih promatramo na određenoj temperaturi. Da bipromijenite stanje tvari, samo je zagrijte ili ohladite. Kovalentne veze nisu prekinute.
Granice za početak procesa
Koliko će visoka ili niska biti točka otapanja i taljenja? Ovisi o snazi međumolekularnih interakcija. Vodikove veze u tvari povećavaju temperaturu promjene agregacijskog stanja. Što su molekule veće, što imaju više van der Waalsovih interakcija, to je teže napraviti čvrstu tvar tekućom ili plinovitom.
Značajke amonijaka
Većina poznatih tvari uopće nije topiva u vodi. A oni koji se otapaju, stupaju u interakciju, često stvarajući nove vodikove veze. Primjer je amonijak. U stanju je razbiti vodikove veze između molekula vode i uspješno izgraditi vlastite. Paralelno se odvija i reakcija ionske izmjene, ali ona ne igra veliku ulogu u otapanju amonijaka. Amonijak ovaj proces duguje uglavnom vodikovim vezama. Reakcija ide u oba smjera, proces općenito može biti u ravnoteži pri određenim temperaturama i tlakovima. Druge topive tvari, kao što su etanol i šećeri, također se dobro vežu s vodom kroz međumolekularne interakcije.
Drugi razlozi
Topljivost u organskim tekućinama osigurava se stvaranjem van der Waalsovih veza. U tom slučaju uništavaju se intrinzične interakcije otapala. Otopljena tvar se veže za svoje molekule, tvoreći homogenu smjesu. Mnogi životni procesi su postalimoguće zbog ovih svojstava organskih tvari.
Toku - ne
Zašto većina tvari ne provodi električnu energiju? Molekularna struktura ne dopušta! Struja zahtijeva istovremeno kretanje velikog broja elektrona, svojevrsnu njihovu "kolektivnu farmu". To se događa s metalima, ali gotovo nikad se ne događa s nemetalima. Na granici s obzirom na ovo svojstvo nalaze se poluvodički materijali koji imaju električnu vodljivost ovisnu o srednjoj mjeri.
Jako mnogi fizikalni procesi mogu se lako objasniti ako postoje informacije o molekularnoj strukturi određene tvari. Moderna fizika dobro proučava agregatna stanja.
