Суутек байланышы vs Ван дер Ваальс
Бул салыштыруу суутек байланыштары менен Ван-дер-Ваальс күчтөрүнүн, эки негизги молекулалар аралык тартылуу күчтөрүнүн ортосундагы айырмачылыктарды изилдейт. Экөө тең заттардын физикалык касиеттерин аныктоо үчүн маанилүү болгону менен, алар электростатикасы, байланыш энергиясы жана алардын пайда болушу үчүн талап кылынган белгилүү бир молекулярдык шарттар боюнча бир топ айырмаланат.
Көрүнүктүү нерселер
- Суутек байланыштары белгилүү бир "донор" атомдорду талап кылат, ал эми Ван-дер-Ваальс күчтөрү универсалдуу.
- Суу менен муздун уникалдуу касиеттери суутек байланыштарынан келип чыгат.
- Молекуланын өлчөмү жана беттик аянты чоңойгон сайын Ван-дер-Ваальс күчтөрү да чоңоёт.
- Суутектик байланыштар убактылуу Ван-дер-Ваальс диполдоруна караганда бир топ күчтүү жана туруктуу.
Суутек байланышы эмне?
Суутек азот, кычкылтек же фтор сыяктуу жогорку электронегативдүү атомдор менен байланышканда пайда болгон күчтүү дипол-диполдук тартылуу.
- Өз ара аракеттенүү түрү: Күчтүү диполь-диполь
- Негизги элемент: Суутек (протон донору)
- Күч: 5тен 30 кДж/мольго чейин
- Талап: H N, O же F менен байланышкан
- Жаратылыш: Багытталган жана өзгөчө
Ван-дер-Ваальс күчтөрү эмне?
Электрон тыгыздыгынын убактылуу өзгөрүшүнөн улам келип чыккан бардык атомдор менен молекулалардын ортосундагы алсыз, универсалдуу тартылуу күчү.
- Өз ара аракеттенүү түрү: Дисперсия/индукцияланган диполь
- Негизги фактор: Электрон булутунун поляризацияланышы
- Күч: 0,4төн 4 кДж/мольго чейин
- Талап: Бардык атомдордо/молекулаларда бар
- Жаратылыш: багытсыз жана универсалдуу
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Суутек байланышы | Ван-дер-Ваальс күчтөрү |
|---|---|---|
| Салыштырмалуу күч | Эң күчтүү молекулалар аралык күч | Эң алсыз молекулалар аралык күч |
| Катышкан заттар | HN, HO же HF байланыштары бар молекулалар | Бардык атомдор жана молекулалар |
| Туруктуулук | Туруктуу дипольдук өз ара аракеттенүү | Көбүнчө убактылуу же өзгөрмөлүү |
| Кайнап жаткан температурага тийгизген таасири | Кайноо температурасын бир кыйла жогорулатат | Кайнап жаткан чекиттерге анча чоң эмес салым |
| Аралыкка көз карандылык | Кыска аралыктарга иштейт | Өтө кыска аралыктарга таасир этет |
| Биологиядагы ролу | ДНК базасынын жупташуусу жана белоктун бүктөлүшү | Мембрананын туруктуулугу жана ферменттердин байланышы |
Толук салыштыруу
Күчтүн келип чыгышы
Суутек байланышы суутектин электрондук тыгыздыгы өтө электронегативдүү кошуна (N, O же F) тарабынан жок кылынганда пайда болгон туруктуу, күчтүү диполдон пайда болот. Бул жакын жердеги молекулалардагы жалгыз жуптарга күчтүү тартылган "жылаңач" протонду калтырат. Ван-дер-Ваальс күчтөрү, тактап айтканда, Лондон дисперсия күчтөрү, электрондордун тынымсыз кыймылынан келип чыгат, ал коңшу атомдордо окшош заряддарды пайда кылган көз ирмемдик, жымыңдаган диполдорду жаратат.
Күч жана энергия таразалары
Химиялык тартылуулардын иерархиясында суутек байланыштары кадимки Ван-дер-Ваальс күчтөрүнө караганда болжол менен он эсе күчтүү, бирок коваленттик байланыштарга караганда бир топ алсыз. Ван-дер-Ваальстын бир өз ара аракеттешүүсү анча маанилүү эмес болсо да, алар чоң молекулаларда (мисалы, полимерлер) күчтүү болуп калышы мүмкүн, мында миңдеген бул кичинекей тартылуулардын суммасы олуттуу жалпы күчкө барабар.
Физикалык касиеттерге тийгизген таасири
Суутек байланышынын болушу бөлмө температурасында суунун газ эмес, суюк абалда болушун түшүндүрөт; бул күчтүү тартылууларды үзүү үчүн олуттуу жылуулук талап кылынат. Тескерисинче, Ван-дер-Ваальс күчтөрү неон сыяктуу асыл газдардын же метан сыяктуу полярдуу эмес молекулалардын суюк абалга келишинин бирден-бир себеби болуп саналат, бирок бул күчтүн алсыздыгынан улам өтө төмөн температурада гана болот.
Өзгөчөлүк жана багыттуулук
Суутек байланыштары өтө багыттуу, башкача айтканда, байланыш эң күчтүү болушу үчүн атомдор белгилүү бир геометрияда тегизделиши керек, бул ДНКнын кош спираль түзүлүшү үчүн абдан маанилүү. Ван-дер-Ваальс күчтөрү багытсыз жана универсалдуу; алар бардык бөлүкчөлөргө, эгерде алар тийүүгө жетиштүү жакын болсо, алардын багытына карабастан таасир этүүчү "жабышкак" каптоо сыяктуу иштейт.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Суутек байланышы
Артыкчылыктары
- +Суюк сууну иштетет
- +Татаал жашоо формаларын турукташтырат
- +Байланыштыруудагы жогорку өзгөчөлүк
- +Алдын ала айтууга боло турган багыттуу геометрия
Конс
- −Белгилүү бир электротергативдүү атомдорду талап кылат
- −Полярдык молекулалар менен чектелген
- −Ысыктан оңой эле бузулат
- −Бузуу үчүн жогорку энергия чыгымы
Ван-дер-Ваалс
Артыкчылыктары
- +Ар бир затка таасир этет
- +Полимерлердин суммативдик бекемдиги
- +Газды суюлтууга мүмкүндүк берет
- +Бетке тез жабышууну жеңилдетет
Конс
- −Жекече өтө алсыз
- −Аралыкка өтө сезгич
- −Кичинекей атомдордо алдын ала айтууга мүмкүн эмес
- −Вибрация менен оңой эле жеңүүгө болот
Жалпы каталар
Суутек байланыштары коваленттик байланыштар сыяктуу "чыныгы" химиялык байланыштар.
"Байланыш" деп аталганына карабастан, алар чындыгында күчтүү молекулалар аралык тартылуу күчтөрү. Алар жаңы химиялык түрдү пайда кылуу үчүн электрондорду бөлүшүүнү же өткөрүп берүүнү камтыбайт, бирок алар башка диполдук өз ара аракеттенүүлөргө караганда алда канча күчтүү.
Ван-дер-Ваальс күчтөрү полярдуу эмес молекулаларда гана болот.
Ван-дер-Ваальс күчтөрү бардык атомдор менен молекулалардын ортосунда өзгөчөлүктөрсүз бар. Полярдык молекулаларда алар жөн гана дипол-дипол же суутек байланыштары сыяктуу күчтүү күчтөрдүн көлөкөсүндө калат.
Суутек бул байланыштарды каалаган электр терс элемент менен түзө алат.
Суутек байланышы, айрыкча, азот, кычкылтек жана фтор менен гана чектелет. Хлор сыяктуу элементтердин электр терстиги жогору, бирок алар суутек атомунун чыныгы суутек байланышынын пайда болушу үчүн жетиштүү деңгээлде жакындашына мүмкүндүк бербейт.
Ван-дер-Ваальс күчтөрү ар дайым өтө алсыз болгондуктан, алар эч нерсеге таасир этпейт.
Чоң системаларда алар абдан маанилүү. Мисалы, геккондор тик айнек беттерде баса алышат, анткени алардын манжаларынын түктөрү менен бетинин ортосундагы миллиондогон Ван-дер-Ваальс өз ара аракеттенүүсүнүн кумулятивдик таасири бар.
Көп суралуучу суроолор
Кайсынысы күчтүү, суутек байланышыбы же Ван-дер-Ваальс күчүбү?
Суунун Ван дер Ваальс күчтөрү барбы?
Эмне үчүн ДНКдагы суутек байланышы ушунчалык маанилүү?
Молекулярдык салмак Ван дер Ваальс күчтөрүнө кандай таасир этет?
Вакуумда суутек байланыштары пайда боло алабы?
Эмне үчүн муздун тыгыздыгы ушул байланыштардын айынан сууга караганда азыраак?
Лондондун чачыратуу күчтөрү Ван-дер-Ваальс күчтөрү менен бирдейби?
Бул күчтөр жогорку температурада эмне болот?
Чыгарма
Полярдык заттардагы жогорку кайноо температураларын жана белгилүү бир молекулярдык формаларды түшүндүрүү үчүн суутек байланышын тандаңыз. Ван-дер-Ваальс күчтөрүн колдонуп, бардык бөлүкчөлөрдүн, айрыкча полярдык эмес газдардын ортосундагы универсалдуу "жабышчаактыкты" жана ири органикалык молекулалардын структуралык бүтүндүгүн сүрөттөңүз.
Тиешелүү салыштыруулар
Алифатикалык жана жыпар жыттуу кошулмалар
Бул кеңири колдонмо органикалык химиянын эки негизги тармагы болгон алифаттык жана ароматтык углеводороддордун ортосундагы негизги айырмачылыктарды изилдейт. Биз алардын структуралык негиздерин, химиялык реактивдүүлүгүн жана ар түрдүү өнөр жайлык колдонулушун карап чыгып, бул айырмаланган молекулярдык класстарды илимий жана коммерциялык контексттерде аныктоо жана колдонуу үчүн так алкак түзөбүз.
Алкан менен алкен
Алкандар менен алкендердин ортосундагы айырмачылыктарды салыштыруу органикалык химияда алардын түзүлүшүн, формулаларын, реакцияга кирүү жөндөмдүүлүгүн, типтүү реакцияларын, физикалык касиеттерин жана кеңири колдонулушун камтып, көмүртек-көмүртек кош байланыштын болушу же жоктугу алардын химиялык жүрүм-турумуна кандай таасирин тийгизгенин көрсөтөт.
Аминокислота жана белок
Аминокислоталар жана белоктор бири-бири менен тыгыз байланышта болгону менен, алар биологиялык курулуштун ар кандай баскычтарын билдирет. Аминокислоталар жеке молекулярдык курулуш материалы катары кызмат кылат, ал эми белоктор - бул бирдиктер тирүү организмдин ичиндеги дээрлик ар бир процессти активдештирүү үчүн белгилүү бир ырааттуулукта биригип, пайда болгон татаал, функционалдык түзүлүштөр.
Атомдук сан vs Массалык сан
Атомдук сан менен массалык сандын ортосундагы айырмачылыкты түшүнүү мезгилдик системаны өздөштүрүүнүн биринчи кадамы болуп саналат. Атомдук сан элементтин инсандыгын аныктоочу уникалдуу манжа изи катары кызмат кылса, массалык сан ядронун жалпы салмагын түзөт, бул бизге бир эле элементтин ар кандай изотопторун айырмалоого мүмкүндүк берет.
Бир тектүү жана гетерогендүү
Гомогендик жана гетерогендик заттардын ортосундагы айырмачылык алардын физикалык бирдейлигинде жана алардын компоненттеринин аралашуу масштабында жатат. Гомогендик аралашмалар бирдиктүү, ырааттуу фаза катары көрүнсө, гетерогендик аралашмалар визуалдык же физикалык жактан аныктоого боло турган ар башка аймактарды же фазаларды камтыйт.