Социальность атомов и молекул🤝

964 прочитали

В атомном мире, как и в человеческом, порядок имеет очень большое значение. Законы помогают людям жить и взаимодействовать друг с другом в комфорте - принимая эти правила игры, мы встраиваемся в систему.

Коллективизм также не чужд атомам - им также свойственно образовывать группы. Эти группы могут быть маленькими и изолированными - их называют молекулы. Молекула обладает всеми химическими свойствами вещества, и разной химической активностью - в зависимости от входящих от нее атомов. И у молекулы всегда есть границы и конечное число атомов. Вещества молекулярного строения можно разобрать по одной молекуле, как дом - по кирпичику - и каждый кирпич будет обладать свойствами всего дома. Молекула сродни бригаде строителей разного профиля: как изолированно, так и в союзе с другими бригадами, она справится на ура.

Молекулы воды, связанные водородны
Молекулы воды, связанные водородны

А если группа большая, и атомы в ней образуют пространственную трехмерную сеть - то в таком случае говорят об атомной кристаллической решетке. Решетка, по идее, ограничена только габаритами макрообъекта, поэтому атомы составе решетки могут повторять свой структурный узор бесконечно. И если вытащить один атом из решетки, то, в отличии от молекул, он не будет повторять химических свойств всего кристаллического тела. Эту структуру можно сравнить со стадом животных: в одиночке атом ведёт себя совсем по другому, нежели чем в группе, и как потерявшийся зверь, пытается найти своих товарищей.

Кристаллическая решетка может быть сформирована не только ковалентными, но и ионными связями
Кристаллическая решетка может быть сформирована не только ковалентными, но и ионными связями

Такая разница между веществами молекулярного и кристаллического строения происходит из разных типов связей, удерживающих структурные единицы.

В молекулярных веществах - это взаимодействия, которые в 10-100 раз слабее химической связи. При их разрыве атомы не изменяются - электронный состав их оболочек остаётся прежним.

А вот в кристаллических телах атомы удерживаются полноценными химическими связями, в образовании которых участвуют валентные электроны атомов. При разрыве их произойдет изменение свойств атома - у него появятся неспаренные электроны, которые он очень захочет с кем-нибудь разделить - поэтому изолированный атом, как правило, более реакционноспособен, чем вещество с атомной кристаллической решеткой. Потому что в ней все электроны спарены, и такой активности нет - каждый этом покрывает потребности своего соседа в заполнении валентного уровня.