Cheminės jungtys ir kompleksiniai junginiai
5 (100%) 1 vote

Cheminės jungtys ir kompleksiniai junginiai

Turinys

1. Atomo sudėtis. Cheminės jungtys ir kompleksiniai junginiai:

1.1. Atomo branduolio sudėtis,

1.2. Elektronai,

1.3. Protonai,

1.4. Neutronai,

1.5. Izotopai,

1.6. Cheminės jungtys,

1.7. Joninė jungtis,

1.8. Kovalentinė jungtis,

1.9. Koordinacinė jungtis,

1.10. Metalinė jungtis,

1.11. Vandenilinė jungtis,

1.12. Vandervalsinės jėgos.

2. Pagrindiniai termodinamikos ir termochemijos dėsniai:

2.1. Pagrindiniai termodinamikos dėsniai,

2.2. Pagrindiniai termochemijos dėsniai.

3. Polimerai. Jų struktūra, savybės:

3.1. Polimerai,

3.2. Polimerų struktūra,

3.3. Polimerų savybės.

1. Atomo sudėtis. Cheminės jungtys

1.1. Atomo branduolio sudėtis ir kompleksiniai junginiai

Žodis „atomas“ yra kilęs iš graikų kalbos žodžio atomos – nedalomas. Senovės graikai dar prieš 2400 metų manė, kad daiktai yra sudaryti iš atomų. Vėliau apie 2000 metų į šią idėją žmonės nekreipė dėmesio, kol Džonas Daltonas 1808 metais atliko kelis eksperimentus, įrodančius atomų buvimą. 1932 m. Fizikai V. Heizenbergas ir D. Ivanenko pateikė atomo branduolio sudėties teoriją, pagal kurią atomų branduoliai susideda iš protonų, turinčių teigiamą krūvį, ir neutronų – neutralių dalelių. Abi dalelės turi beveik tą pačią masę, lygią 1 unitui (t.y. angliniam vienetui). Protonų skaičius yra lygus eilės numeriui elementų periodinėje sistemoje, o neutronų – elemeno atominės masės ir eilės numerio skirtumui. Kadangi neutronai neturi krūvio, tai jų skaičiaus pasikeitimas branduolyje atsiliepia tik atomo masei, bet nepakeičia branduolio krūvio, kartu ir atomo cheminių sąvybių. Pasikeitus neutronų skaičiui atomo branduolyje, susidaro izotopai.

Atradimai įrodė, kad atomas – tai sudėtinga dalelė. Chemija nagrinėja atomo sandarą tiek, kiek to reikia, aiškinant elementų chemines savybes, atomų ryšius medžiagų molekulėse ir naujų elementų susidarymą, vykstant cheminėms reakcijoms. Šiam tikslui pakanka svarbiausių elementarių dalelių: elektronų, protonų, neutronų, pozitronų, α, β, γ dalelių (α dalelės elementariomis nevadinamos). Elektronai išsidėstę aplink atomo branduolį. Nuo elektronų išsidėstymo priklauso elementų cheminės savybės, o nuo jų – atomų jungties pobūdis molekulėse. Atomo branduolį sudaro protonai ir neutronai. Abi dalelės kartu vadinamos nuklonais. Atomų branduoliai kinta ir naujų elementų atomai susidaro, vykstant branduolinėms reakcijoms. Šių reakcijų metu kartais atsiranda α, β, γ dalelių; taigi jos susidaro skylant branduoliams. Dalelės yra elektringos (teigiamos ir neigiamos) ir neelektringos (neutralios). Dabartinė atomo sandaros teorija, paremta kvantų ir bangų mechanikos dėsniais, pateikia labai sudėtingą elektrono buvimo atome vaizdą.

1.2. Elektronai

Elektronai buvo atrasti, ištyrus katodinius spindulius. Jie sklinda iš katodo tiesiai šviesiu ruožu ir pro stiklą nepraeina. Elektriniame lauke katodiniai spinduliai pakrypsta į teigiamą polių. Tai rodo, kad šie spinduliai yra neigiamų dalelių srautas; šios neigiamos dalelės buvo pavadintos elektronais. Elektrono masė 9,1*10-28 g arba 1/71937 vandenilio atomo masės dalis. Elektrono krūvis 4,8*10 -10 absoliutinių elektrostatinių vienetų arba 1,6*10-19 kulonų. Elektronų srautas susidaro leidžiant elektros srovę per išretintas dujas, kaitinant metalus, apšviečiant daugelį metalų ultravioletiniais spinduliais (fotoefektas). Kadangi atomas neutralus, tai suminis neigiamas elektronų krūvis yra lygus teigiamam branduolio krūviui. Elektronai gaunami, imant katodu bet kurį metalą ir vamzdelį užpilant bet kuriomis dujomis. Šis reiškinys vadinamas elektronų termine emisija.

Elektrono masė labai maža, ir visa atomo masė yra sukoncentruota jo branduolyje. Tūris, kurį užima atomo branduolys apytiksliai sudaro tik 10-13 viso atomo tūrio. Tai rodo, kad atomų branduolių tankis labai didelis. Elektronui yra būdingos ir dalelės ir bangos sąvybės. Kaip dalelė elektronas turi masę ir juda dideliu greičiu. Banginė elektrono prigimtis pasireiškia tuo, kad elektronas juda visame atome ir gali atsirasti bet kuriame atomo erdvės taške. Kiekvienas elektronas yra panašus į stovinčią bangą, neturinčią tikslių išmatavimų, arba į mikroskopinį debesį, kurio tankumas pakraščiuose lygus 0. Pagrindinis dydis, apibūdinantis elektrono būvį atome, yra elektrono energija, kuri priklauso nuo jo atstumo iki branduolio. Jei elektronas yra labai arti branduolio, jo ryšys su branduoliu maksimalus, o energijos atsarga minimali. Suteikus kūnui energiją, pavyzdžiui šviesos pavidalu, elektronas nutolsta nuo branduolio. Dėl to elektrono ryšys su branduoliu mažėja, o elektrono energija padidėja. Jei atome yra daugiau negu du elektonai, jie grupuojami į atskirus energetinius lygmenis to paties lygmens elektronų energetinio būvio skirtumas atsiranda dėl elektronų judėjimo kiekio momento, kuris apibūdinamas orbitiniu skaičiumi. To paties polygio elektronai magnetinio lauko jėgų linijų atžvilgiu gali skirtis vienas nuo kito judėjimo kiekio momento orbitoje projekcijos dydžiu. Šį skirtumą apibūdina magnetinis kvantinis skaičius, nusakantis elektrono orbitos plokštumos padėtį erdvėje. Elektronai lengvai atsiskiria, tiriant kai kurias medžiagas, pavyzdžiui,
gintarą. Iš to padaryta išvada, kad elektronų turi visų medžiagų atomai. Elektrono krūvis yra mažiausias, koks tik gali būti elektros krūvis. Jis vadinamas elementariuoju krūviu ir žymimas -1. Praktiškai elektrono masė lygi nuliui. Elektronai žymimi e raide.

1.3. Protonai

Katodinių spindulių vamzdelyje, įtaisius skylėtą katodą, be katodinių spindulių, buvo aptikti ir teigiamai elektringi spinduliai. Jie sklinda priešinga katodiniams spinduliams kryptimi ir praeina pro katodo skyles, kanalus, todėl protonai yra dar vadinami kanaliniais spinduliais. Kanaliniai spinduliai atsiranda, kai katodinių spindulių dalelės (greiti elektronai), lėkdamos dideliu greičiu, išmuša iš dujų atomų dalį elektronų ir atomus jonizuoja. Pasak fizikų V. Heizenbergo ir D.Ivanenko atomų branduoliuose yra protonų, kurie turi teigiamą krūvį Šios dalelės krūvis yra +1 ir žymimos p raide.

1.4. Neutronai

Bombarduojant α dalelėmis berilio ir aliuminio atomus, iš jų išmušamos neelektringos dalelės, vadinamos neutronais. Neutrono masė yra artima protono masei. Neutronai yra žymimi n raide. Atomų branduoliuose esantys neutronai yra patvarūs. Kadangi neutronai neturi krūvio, tai jų skaičiaus pasikeitimas branduolyje atsiliepia tik atomo masei, bet nepakeičia branduolio krūvio, kartu ir atomo cheminių savybių. Laisvi neutronai nepatvarūs – jie skyla į protonus ir elektronus. Pasikeitus neutronų skaičiui atomo branduolyje, susidaro izotopai.

1.5. Izotopai

Izotopais yra vadinami to paties elemento atomai, turintys skirtingas atomines mases ir vienodą branduolio krūvį. Elemento atominė masė, užrašyta periodinėje elementų sistemoje, yra vidurkis masių įvairių izotopų, paimtų tuo procentiniu santykiu, kokiu šie izotopai paplitę gamtoje.

D. Mendelejevo atrastasis 1869 m. periodinis dėsnis sako, kad elementų ir jų junginių savybės yra periodiškai susijusios su elementų atominių masių dydžiu. Vėliau, paaiškėjus atomo sandarai, elementų savybių periodiškumas buvo susietas su branduolio krūviu ir elektronų apvalkalo sandara. Pagal tai, kuriose orbitalėse atsiduria kiekvieno sekančio elemento naujas elektronas, elementai skirstomi į s, p, d ir f elementus. Elementai skirstomi grupėmis, atsižvelgiant į valentinių elektronų skaičių. Valentiniai elektronai – tai silpniausiai su branduoliu susiję elektronai. Jų būna ne tik išoriniame, bet ir priešišoriniame sluoksnyje. Elementai, turintys vieną valentinį elektroną išorinėje s orbitalėje, sudaro IA ir IB grupes. Elementai, turintys šioje orbitalėje du elektronus, sudaro IIA ir IIB grupes.

Įvairių elementų atomai, turintys vienodas atomines mases, bet skirtingą branduolių krūvį, vadinami izobarais. Pavyzdžiui, , K .

Izotopų buvimas padėjo patikslinti cheminio elemento sąvoką ir Mendelejevo periodinį dėsnį. Elementų branduolių krūviai nustatomi eksperimentiškai iš elementų rentgeno spektrų. Žinoma, kad visi įkaitinti kūnai skleidžia spindulius, kuriuos praleidus pro prizmę, difrakcinę gairelę arba kietos medžiagos kristalą, gaunami atitinkami emisijos spektrai. Šie spinduliai susidaro todėl, kad, kaitinant medžiagas, atomų valentiniai elektronai absorbuoja šiluminę energiją ir labai trumpą laiką yra sužadinami. Po to jie vėl grįžta į normalų būvį, kartu skleisdami energiją infraraudonųjų, regimosios šviesos ar ultravioletinių spindulių pavidalu. Elektronai energiją absorbuoja ir spinduliuoja porcijomis, vadinamomis energijos kvantais.

Praleidus pro kietos medžiagos kristalą (antikatodą) katodinius spindulius, t.y. greituosius elektronus, gaunami rentgeno spindulių spektrai. Šiuo atveju greiti elektronai išmuša iš medžiagos (antikatodo) atomų elektroninio apvalkalo ne tik valentinių, bet ir gilesnių sluoksnių elektronų.

Rentgeno spindulių spektrai yra sudaryti iš kelių linijų arba jų grupių, kurios žymimos raidėmis K, L, M, N, O, P, Q ir vadinamos serijomis. Jei elektronai patenka į arčiausiai prie branduolio esantį sluoksnį, tai spektre susidaro K linijų serija; jei į antrą sluoksnį,- tai L linijų serija ir t.t. Serijų išsidėstymas įvairių elementų rentgeno spektruose būna visai vienodas, skiriasi tik spektro bangų linijų ilgis.

Dabartinė atomo sandaros teorija, paremta kvantų ir bangų mechanikos dėsniais, pateikia labai sudėtingą elektrono buvimo atome vaizdą. Elektronui yra būdingos ir dalelės, ir bangos savybės. Kaip dalelė, elektronas turi masę ir juda dideliu greičiu. Banginė elektrono prigimtis pasireiškia tuo, kad elektronas juda visame atome ir gali atsirasti bet kuriame atomo erdvės taške. Kiekvienas elektronas yra panašus į stovinčią bangą, neturinčią tikslių išmatavimų, arba į mikroskopinį debesį, kurio tankumas pakraščiuose lygus 0 (elektroninio debesies tankumas suprantamas kaip elektrono buvimo tam tikrame erdvės taške tikimybė).

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1441 žodžiai iš 4759 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.