Молекулы и вещества PDF Печать E-mail

При соединении двух или нескольких атомов образуется молекула. Некоторые элементы существуют только в форме молекул. Газообразный кислород, например, обычно состоит из соединенных попарно атомов, его формула О2. Молекулы большинства газов образуются из двух атомов, но атомы таких жидких веществ, как ртуть, или таких твердых, как железо, как правило, не объединяются в молекулы.

Вещество состоит по большей части не из одного, а из двух или нескольких элементов. В настоящее время известно 104 элемента: 92 из них встречаются в природе, а остальные были получены искусственно. Разнообразие же химических веществ практически безгранично: описано примерно 500 000 веществ, но столько же, а быть может, и больше, создается и будет создано в химических лабораториях. Некоторые сложные молекулы содержат сотни атомов, причем замена или внутримолекулярное перемещение одного из них ведет к изменению свойств всей молекулы.

Атомы в молекулах связаны между собой химическими связями. Например, два атома водорода и один атом кислорода, соединяясь, образуют молекулу воды Н — О — Н, или Н2О. Валентность атомов, т. е. их способность к присоединению, определяется в основном числом электронов на внешней орбите. Каждая орбита может содержать лишь определенное число электронов. На внутреннейорбите, расположенной ближе всего к атомному ядру, может находиться не больше двух электронов. Следующая, вторая, содержит не больше восьми электронов. Углерод — наиболее важный элемент живой материи, он входит в состав любой клетки.

На внешней орбите атома углерода находится четыре электрона, а всего их может быть восемь. Поэтому валентность углерода равна четырем, т. е. его атомы могут присоединять четыре электрона с электронных орбит других элементов. Благодаря своей высокой валентности углерод отличается высокой реакционной способностью: он образует бесчисленное множество соединений с другими элементами. Одним из примеров углеродных соединений может служить метан, в котором один атом углерода связан с четырьмя атомами водорода. Все электронные орбиты атомов углерода и водорода в этом веществе целиком заполнены.

Механизм реакций, протекающих с участием тяжелых элементов, более сложен. На третьей орбите атомов тяжелых элементов может удерживаться 18 электронов, на четвертой — 32, а на пятой — 50. Но независимо от этого на внешней орбите, как правило, содержится не более 8 электронов.

Интересные статьи по биологии:

1) Примеры цитоплазматических трубочек

2) Самосборка микротрубочек и ее регуляция