Կենսաբանություն, Քիմիա Տնային

Քիմիա

Կազմե ́ք ռեակցիաների հավասարումներ, որոնց օգնությամբ հնարավոր է իրականացնել հետեւյալ փոխարկումները.

Na—»Na2O— »NaCl

C —»CO2 —»H2CO3

Na+O2=Na2O Na2O+HCl=NaCl + H2O

CO2+H2O=H2CO3

2. Որոշել նատրիումի կարբոնատում Na₂CO₃ ածխածին տարրի զանգվածային բաժինը:

Mr=(Na2CO3)=2Ar(Na)+Ar(C)+3Ar(O)=46+12+48= 106(o)(Na)=2×23:106=0,43×100=43%(o)(C)=1×12:106=0,11×100=11%(o)(O)=3×16:106=0,45×100=45%3.

3. Որոշել նատրիումի կարբոնատում Na₂CO₃ ածխածնի օքսիդացման աստիճանը:

Na₂CO₃

O=-2*3=-6

Na=+1*2=+2

C=+4

+4+(+2)=+6

+6-(-6)=0

4 .Սովորի՛ր

Կենսաբանություն

Շարունակում ենք ուսումնասիրել ժառանգական հիվանդությունները 1,  հեմոֆիլիա, դալտոնիզմ , 2րդ տիպի շաքարային դիաբետ     դրանց     ախտանիշները      հնարավոր      բուժումը,               փոխանցման ճանապարհները, վտանգը:

Ժառանգական հիվանդություններ, մարդկանց ժառանգական հիվանդությունները բազմաբնույթ դրսևորումներ ունեն։ Ներկայումս այդ հիվանդությունների լիարժեք դասակարգում չկա, քանի որ դժվար է որոշել այս կամ այն ժառանգական ախտաբանության հիմքում ընկած չափանիշների շրջանակը, որոնցով հնարավոր է դրանք տարբերակել։

Ժառանգական հիվանդությունների մեծ մասի հիմքում ընկած է որոշակի գենի մուտացիան։ Մուտացիայի ենթարկված գենի գործունեության արդյունքում սինթեզվում է փոփոխված կառուցվածքով սպիտակուց (ֆերմենտ), որն էլ հանգեցնում է նյութափոխանակային գործընթացների շղթայի համապատասխան փուլի խանգարումների։ Այդպիսի փոփոխություններն անվանում են «մետաբոլիզմի բնածին խանգարումներ»։ Ներկայումս հայտնի են մարդու ավելի քան 3000 ժառանգական հիվանդություններ։ Դրանց մի մասը որոշվում են այնպիսի գեներով, որոնց գործունեությունը կախված չէ միջավայրի պայմաններից։ 

Հեմոֆիլիա, կոագուլոպաթիաների ամենատարածված ձևերից է։ Հիվանդությունը ժառանգական բնույթ ունի և անցնում է սերնդից սերունդ, ընդ որում հիվանդանում են միայն տղաները։ Հեմոֆիլիայով տառապող սերնդի կանայք գործնականորեն լինում են առողջ և միայն հիվանդության փոխանցողների դեր են կատարում։ Կին հաղորդիչները հեմոֆիլիան կարող են փոխանցել ոչ միայն իրենց տղա երեխաներին, այլև աղջիկ հաղորդիչների միջոցով նաև տղա թոռներին, ծոռներին և ավելի ապագա սերունդներին։

արբերում են A, B, C հեմոֆիլիաներ։ A հեմոֆիլիայի դեպքում հիվանդի արյան մեջ բացակայում կամ նվազում է (30%-ից պակաս) հակահեմոֆիլիային գլոբուլինը (VIII գործոն)։ B հեմոֆիլիայի դեպքում բացակայում է թրոմբոպլաստինի պլազմային բաղադրիչը (9 գործոն), իսկ C հեմոֆիլիայի դեպքում՝ III պլազմային գործոնը (XI գործոն)։ Գոյություն ունի նաև D հեմոֆիլիա, որը պայմանավորված է Խագեմանի գործոնի անբավարարությամբ։

Հեմոֆիլիայի կլինիկական երևույթները կարող են ի հայտ գալ կյանքի առաջին տարում, բայց արյունահոսությունը հաճախ առաջանում է այն ժամանակ, երբ երեխաները սկսում են քայլել և ենթարկվում են զանազան կենցաղային վնասվածքների։ Կրծքի տարիքում արյունահոսության հազվադեպ լինելը բացատրվում է նաև նրանով, որ կնոջ կաթը բավարար քանակությամբ ակտիվ թրոմբոկինազա է պարունակում։

Արյունահոսություններն առաջանում են կամ վնասվածքից անմիջապես հետո, կամ որոշ ժամանակ անց։ Ուշագրավ է այն հանգամանքը, որ երբեմն նույնիսկ չնչին վնասվածքները (լեզվի կծելը, ատամի ընկնելը և այլն) կարող են առաջացնել ուժեղ և տևական արյունահոսություններ, որոնք կարող են նույնիսկ կյանքին սպառնացող բնույթ կրել։ Արյունահոսությունները հաճախ լինում են քթից, լնդերից, բերանի լորձաթաղանթներից և այլն։ Ուժեղ արյունահոսություններ կարող են լինել ատամի հեռացումից, նշիկազատումից և այլ միջամտություններից։

Ենթամաշկային արյունազեղումներն արտահայտվում են տարբեր մեծության կապտուկների ձևով։ Կարող են նաև հեմատոմաներ դիտվել։ Լայնածավալ արյունակուտակումների ներծծման փուլում հիվանդի մոտ առաջանում են ընդհանուր թուլություն, ջերմության բարձրացում և այլ երևույթներ։ Կարող է ի հայտ գալ մաշկի դեղնություն, ուրոբիլինամիզություն։ Միջմկանային հեմատոմաները սովորաբար ավելի դանդաղ են ներծծվում։

Դալտոնիզմը սովորաբար բնածին վիճակ է, որն առաջանում է գենետիկական արատների պատճառով: Սակայն այն կարող է դրսևորվել նաև կյանքի ընթացքում` աչքի վնասվածքի, տեսողական նյարդի հիվանդությունների պատճառով, նաև օրգանիզմի տարիքային փոփոխությունների արդյունքում:

Դալտոնիզմը կամ գունային կուրությունը  ոչ թե հիվանդություն է, այլ տեսողության առանձնահատկություն, երբ մարդը չի կարողանում տարբերել գույներն ու երանգները: Դալտոնիզմը XVIII  դարի վերջին առաջին անգամ նկարագրել է Ջոն Դալտոնը: Նա ի ծնե չէր տարբերում կարմիր և կանաչ գույնի երանգները և դա գիտակցեց միայն 26 տարեկանում, ինչից հետո էլ սկսեց ուսումնասիրել այս թեման:

ԴԱՍԱՐԱՆՔանակաչափությՔանակաչափություն։ Նյութի քանակ Մոլ։Մոլային զանգված

նատրիումի-քլորիդ-nacl-կերակրի-աղի-մաք

Նատրիումի քլորիդ (NaCl) կամ կերակրի աղ, նատրիումի և քլորի իոնիկ միացություն է NaCl քիմիական բանաձևով, որը ներկայացնում է նատրիումի և քլորիդի իոնների 1։ 1 հարաբերակցությունը։ 22,99 և 35,45 գ/մոլ համապատասխանաբար մոլային զանգվածներով, 100 գ NaCl-ը պարունակում է 39,34 գ Na և 60,66 գ Cl:

Ֆիզիկական հատկություններ-

Նատրիումի քլորիդի եռաչափ մոդելը։ 

Նատրիումի քլորիդը անգույն բյուրեղային նյութ է՝ աղի համով։ Մանր ջարդված վիճակում ունի սպիտակ գույն։

Բնության մեջ գտնվելը և ստացում`

Նատրիումի քլորիդը լուծված վիճակում գտնվում է ծովերի և օվկիանոսների ջրերում։ Ծովի ջուրը պարունակում է մինչև 3% նատրիումի քլորիդ։ Ծովի ջուրը գոլորշիացնելիս նրա մեջ լուծված աղերը նստում են։ Դրանից ծովափնյա վայրերում օգտվում են նատրիումի քլորիդ արդյունահանելու համար։

Իսրայելի և Հորդանանի գոլորշիացման աղային ավազանները Մեռյալ ծովի հարավային մասում:

Աղակույտեր Բոլիվիայում

Տարածված է նաև նատրիումի քլորիդի ստացումը աղի լճերից, օրինակ՝ Բասկունչակ և Էլտոն լճերից։ Մի ժամանակ դրանք եղել են ծովածոցեր։ Անջատվելով ծովերից, ծովերը փոխարկվում են լճերի։ Աղի լճերը չորանում էին և նրանցում բյուրեղային ձևով նստում էր նատրիումի քլորիդը։ Այսպիսի աղը կոչվում է ինքնանիստ աղ։ Վերջնականապես չորացած աղի լճերից տեղերում առաջացել են քարաղի հանքեր։

Կիրառում`

Նատրիումի քլորիդն անհրաժեշտ է մարդու օրգանիզմին․ դրա համար էլ այդ աղը պատկանում է առաջին անհրաժեշտության նյութերի թվին։ Շատ նոսր լուծույթի ձևով կերակրի աղը կիրառվում է նաև բժշկության մեջ (ֆիզիոլոգիական լուծույթ)։

Նատրիումի քլորիդը կիրառվում է պահածոներ պատրաստելիս, այսինքն՝ սնունդը փչանալուց պաշտպանելու համար։ Աղ դրված միսը, ձուկը, բանջարեղենը ավելի երկար են պահվում, քան թարմ վիճակում, որովհետև բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում աղը սպանում է փտեցնող միկրոօրգանիզմները։

Մեծ քանակությամբ կերակրի աղ օգտագործվում է նաև քիմիական արդյունաբերության մեջ կծու նատրոն, մետաղական նատրոն, սոդա և նատրիումի այլ միացություններ, ինչպես և քլոր և նրա բազմազան միացություններ ստանալու համար։

Արդյունահանված աղի մոտ 51%-ը օգտագործվում է ցուրտ երկրներում ձմեռները փողոցների սառույցը հալեցնելու նպատակով։ Փողոցների սառույցը հալեցնելու համար ավելի գերադասելի է օգտագործել կալցիումի քլորիդ, քանզի այն ջրի հետ լուծվելիս էներգիա է անջատում՝ այդպիսով տաքացնելով մոտակա սառույցը և ձյունը։ Այն նաև իջեցնում է հալման ջերմաստիճանը։ Նատրիումի քլորիդը նույնպես իջեցնում է հալման ջերմաստիճանը, սակայն լուծվելիս ջերմություն չի արձակում։ Սակայն նատրիումի քլորիդն ավելի մատչելի է, և պաշարելու կամ օգտագործելու հատուկ պայմաններ չի պահանջում, ի տարբերությւն կալցիումի քլորիդի։ Մագնեզիումի քլորիդը նույնպես հաճախ օգտագործվում է այդ նպատակների համար։

Աղը ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն օգտագործվում է բազմաթիվ քիմիական նյութերի արտադրության մեջ, որոնք սպառում են աշխարհի արտադրության մեծ մասը։

Կոշտ ջուրը պարունակում է կալցիում և մագնեզիում իոններ, որոնք խանգարում են օճառի գործողությանը և նպաստում են կենցաղային և արդյունաբերական սարքավորումների և խողովակների մեջ ալկալային հանքային պաշարների մասշտաբի ստեղծմանը։

Շատ միկրոօրգանիզմներ չեն կարող ապրել աղի միջավայրում. Ջուրը դուրս է բերվում իրենց բջիջներից `օսմոզով։ Այդ պատճառով աղը օգտագործվում է որոշ սննդամթերքների, ինչպիսիք են խոզապուխտը, ձուկը կամ կաղամբը պահելու համար։

Աղը ավելացվում է սննդի մեջ, կամ սննդի արտադրողի կամ սպառողի կողմից, որպես հոտավետության միջոց, կոնսերվանտ, հավելանյութ և գույների մշակող:Սննդի արդյունաբերության մեջ աղի սպառումը բաժանվում է սպառման նվազման կարգով, սննդի վերամշակման այլ այլ ապրանքների, մսի տուփերի, պահածոյացման, հացաթխման, կաթնամթերքի և հացահատիկային արտադրատեսակների արտադրանքների մեջ։

Կաթնամթերքի շատ արդյունաբերություններում պանիրին ավելացվում է աղ, որպես գույնի, ֆերմենտացման և հյուսվածքների վերահսկման միջոց։

Կաթնամթերքի ենթահամակարգը ներառում է այնպիսի ընկերություններ, որոնք արտադրում են սերուցքային կարագ, խտացրած և եփած կաթ, սառեցված աղանդեր, պաղպաղակ, բնական և վերամշակված պանիր և մասնագիտացված կաթնամթերք։

Նատրիումի քլորիդը օգտագործվում է անասնաբուժական բժշկության մեջ `որպես էմիսիա առաջացնող միջոց։ Այն հանդես է գալիս որպես տաք հագեցած լուծույթ։

Առնվազն միջնադարից ի վեր մարդիկ օգտագործում են աղը որպես մաքրող միջոց, որը քսում է կենցաղային մակերեսներին։

Արտադրությունը`

Աղը ներկայումս զանգվածային արտադրվում է ծովային ջրի կամ աղի ջրազերծումից `ջրաղացանցի ջրհորներից և աղի լճերից։ Քարի աղի արդյունահանումը նույնպես հիմնական աղբյուր է։ Չինաստանը աշխարհում աղի հիմնական մատակարարն է։ 2017 թվականին համաշխարհային արտադրությունը գնահատվել է 280 միլիոն տոննա, իսկ հնգյակի արտադրողներն (միլիոն տոննայով) են Չինաստանը (68.0), ԱՄՆ-ը (43.0), Հնդկաստանը (26.0), Գերմանիան (13.0) և Կանադան (13.0): Աղը նաև կալիումի արդյունահանման հետևանք է։

Չնայած այն հեշտությամբ ձևավորվում է իր բաղադրիչ տարրերի նատրիումի և քլորի համադրությամբ՝

2Na_(s) + Cl_2(g) → 2NaCl _(s)

այրվող ռեակցիայի մեջ, որը արտազատում է մոտ 411 կիլոջուլ էներգիա միացության մեկ մոլի համար։

Ուժային բազային նատրիումի հիդրօքսիդի և ուժեղ թթվային հիդրոքլորի թթու չեզոքացումը նաև ձևավորում է նատրիումի քլորիդի լուծույթներ ՝ հակադարձելով էլեկտրոլիզի էներգիայի կլանման գործընթացը, որը և նատրիումի հիդրօքսիդը և հիդրոքլորաթթունը դարձնում է ավելի թանկ։

Վալենտականությունը

Վալենտականությունը քիմիական տարրի ատոմի՝ մի այլ տարրի խիստ որոշակի թվով ատոմներ միացնելու հատկությունն է:
Վալենտականությունն արտահայտվում է ամբողջ թվերով և գրվում է տարրի քիմիական նշանի վերևում` հռոմեական թվանշանով:
Օրինակ
Մեթանի մոլեկուլում տարրերի վալենտականությունը նշվում է հետևյալ կերպ.

CH4IIV
Քիմիական տարրերի վալենտականություն հասկացությունը պատկանում է (1852թ.) անգլիացի նշանավոր քիմիկոս էդվարդ Ֆրանկլենդին:

download.jpg

Էդվարդ Ֆրանկլենդ
(1871-1937)

Ըստ նրա՝ քիմիական միացության մոլեկուլում տարրի վալենտականությունը հավասար է այդ տարրի առաջացրած կապերի թվին:
Նյութ առաջանալիս ատոմները կապվում են մեկը մյուսին արտաքին շերտի էլեկտրոնների փոխազդեցության հաշվին, և տարրի վալենտականությունը պայմանավորված է արտաքին էլեկտրոնների թվով, իսկ գլխավոր ենթախմբերի տարրերի արտաքին էլեկտրոնների թիվը հավասար է խմբի համարին:
Քիմիական կապի առաջացմանը մասնակցող էլեկտրոններն անվանվում են վալենտային էլեկտրոններ:
Ցանկացած տարրի առավելագույն վալենտականությունը հավասար է պարբերական համակարգում այդ տարրի խմբի համարին (բացառությամբ թթվածնի, ֆտորի և ազոտի):
Օրինակ
Քլորը և մանգանը գտնվում են VII խմբում և ցուցաբերում են VI-ի հավասար առավելագույն վալենտականություն.
Cl,VIIMnVII
Ոչ մետաղները կարող են նաև դրսևորել վալենտականություն, որի թվային արժեքը ութի և խմբի համարի տարբերությունն է:

Օրինակ
Քլորն ունի նաև մեկի հավասար վալենտականություն (8−7=1), թթվածինը՝ երկուսի (8−6=2), ֆտորը՝ երեքի (8−5=3):
Վալենտականությունը կարող է լինել հաստատուն և փոփոխական: Այսպես, թթվածինը միշտ երկվալենտ է, ջրածինը և ֆտորը՝ միշտ միավալենտ, առաջին խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերը միայն միավալենտ են, երկրորդ խմբի գլխավոր ենթախմբինը՝ երկվալենտ: Ծծումբը ցուցաբերում է փոփոխական վալենտականություն՝ երկու, չորս, վեց,երկաթը՝ երկու, երեք, վեց և այլն:

Փոփոխական վալենտականությամբ տարրերի առաջացրած նյութերի անուններում տարրի անվանումից հետո փակագծերում հռոմեական թվանշանով գրվում է այդ տարրի վալենտականությունը:
Օրինակ
SO2-ի համար գրվում է ծծմբի (IV) օքսիդ և կարդացվում է «ծծմբի չորս օքսիդ», SO3 -ի համար գրվում է ծծմբի (VI) օքսիդ և կարդացվում է «ծծմբի վեց օքսիդ»:
Ժամանակակից տեսության համաձայն՝ ատոմի վալենտականությունը որոշվում է ատոմային օրբիտալներում չզույգված էլեկտրոնների թվով, որոնք ընդունակ են մասնակցելու այլ ատոմների հետ քիմիական կապի առաջացմանը: Ուստի հասկանալի է, որ վալենտականությունը միշտ արտահայտվում է ամբողջ թվերով:
Վալենտականություն հասկացությունն իմաստ ունի վերագրել միայն կովալենտային կապով առաջացած միացություններին: Իոնային կապով առաջացած միացությունների համար գործածվում է իոնի լիցք հասկացությունը:
Քիմիական տարրի ատոմի վալենտականությունը տարրի ատոմի առաջացրած կովալենտային կապերի թիվն է տվյալ միացության մոլեկուլում:
Կովալենտային կապերի քանակը, որն առաջացնում է քիմիական տարրի ատոմը տվյալ միացությունում, հավասար է ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի թվին:

Օրինակ

Ազոտի մոլեկուլում`  N2(N≡N) ազոտի ատոմի (N) վալենտականությունը 3 է, իսկ թթվածնի  մոլեկուլում՝   Օ2(O=O)  թթվածնի ատոմի  (O)՝2:

Իսկ ինչպե՞ս են որոշվում քիմիական տարրի վալենտականության հնարավոր արժեքները: Ընդունված է վալենտականության որոշման հետևյալ հասարակ կանոնը: 

Երկտարր միացության քիմիական բանաձևում տվյալ տարրի բոլոր ատոմների վալենտային միավորների ընդհանուր թիվը հավասար է մյուս տարրի բոլոր ատոմների վալենտային միավորների ընդհանուր թվին:

Այս կանոնի հիման վրա, եթե հայտնի է մեկ տարրի վալենտականությունը, կարելի է որոշել մյուսինը՝ ըստ քիմիական բանաձևի: 

Տարրի ատոմի վալենտականության որոշման համար ընդունելի է գործողությունների հետևյալ հաջորդականությունը:

1. Գրում ենք միացության բանաձևը և ատոմի վրա տեղադրում այն տարրի  վալենտականությունը, որը հայտնի է (մեր օրինակում՝  թթվածնի և ջրածնի վալենտականությունները).

HI2SP2O5II

2. Գտնում ենք այդ տարրերի վալենտային միավորների ընդհանուր թիվը՝ տարրերի վալենտականության թվային արժեքը բազմապատկելով ինդեքսով.

 −→−HS2I2−→−−P2O5II10

3. Գտնում ենք մյուս տարրի վալենտականությունը՝ վալենտային միավորների ընդհանուր թիվը բաժանելով այդ տարրի ինդեքսին, և տեղադրում քիմիական նշանի վերևում.

HI2SIIPV2OII5

Ֆոսֆորի այրումը

Թթվածնում ֆոսֆորն այրվում է շլացուցիչ, սպիտակ բոցով՝ առաջացնելով սպիտակ ծխի տեսքով ֆոսֆորի(V) օքսիդ.

4P+5O2=2P2O5

Քիմիական Ռիակցիաների տեսակները

Սովորել `էջ 42-46

Քիմիական ռեակցիաները բազմաթիվ են ու բազմաբնույթ: Մի շարք ընդհանուր հատկությունների համաձայն, քիմիական ռեակցիաները հնարավոր  է դասակարգել, որը բավական դյուրացնում է նրանց ուսումնասիրությունը:

Ըստ սկզբնանյութերի և վերջանյութերի թվի ու բաղադրության՝ ռեակցիաները լինում են.

• միացման
• քայքայման
• տեղակալման
• փոխանակման

Միացման  քիմիական ռեակցիայի ժամանակ երկու կամ ավելի նյութերից ստացվում է մեկ բարդ նյութ:

Միացման ռեակցիայի ելանյութերը կարող են լինել  ինչպես պարզ, այնպես ել  բարդ նյութեր:

Օրինակ, երկու բարդ նյութերի՝ կալցիումի օքսիդի և ջրի փոխազդեցությունից ստացվում է մեկ  ավելի բարդ նյութ՝ կալցիումի հիդրօքսիդ:

                       Կալցիումի օքսիդի և ջրի միացման ռեակցիան

Երկու պարզ նյութերի՝  ալյումինի և յոդի փոխազդեցությունից առաջանում է մեկ բարդ նյութ՝ ալյումինի յոդիդ:

                                Ալյումինի և յոդի միացման ռեակցիան

2Al+3J2=2AlJ3

Քայքայման ռեակցիայի ժամանակ մեկ բարդ նյութի քայքայումից ստացվում են երկու կամ ավելի նյութեր: 

Ստացվող նյութերը կարող են լինել և՛բարդ, և՛ պարզ:

Օրինակ, մեկ բարդ նյութից՝ պղնձի (II) հիդրոքսիդի քայքայումից առաջանում են երկու բարդ նյութ՝ պղնձի (II) օքսիդ և ջուր:

                             Պղնձի (II) հիդրոքսիդի քայքայումը

Cu(OH)2=CuO+H2O

Մեկ բարդ նյութի՝ ջրի քայքայումից առաջանում են երկու պարզ նյութ՝ջրածին և թթվածին:

                      Ջրի քայքայումը

2H2O=2H2+O2

Տեղակալման է պարզ և բարդ նյութերի միջև ընթացող այն քիմիական ռեակցիան, որի ժամանակ պարզ նյութը կազմող ատոմները տեղակալում են բարդ նյութի բաղադրությունում առկա տարրերից որևէ մեկի ատոմները:

Օրինակ, պարզ նյութ՝ ցինկի և բարդ նյութ աղաթթվի փոխազդեցությունից առաջանում են նոր պարզ նյութ՝ ջրածին և բարդ նյութ՝ ցինկի քլորիդ:

Ցինկի և աղաթթվի փոխազդեցությունը.

Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2

Քիմիական Կապի Տեսակները

Սովորել `Դաս 1.3 էջ-9-12

Քիմիական կապը ատոմների միջև փոխազդեցություն է, ինչի արդյունքում առաջանում են մոլեկուլներ (բյուրեղներ):

Ատոմներից մոլեկուլների առաջացման «շարժիչ ուժը» ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտի ութ (երբեմն երկու) էլեկտրոն պարունակող կայուն (ավարտուն) վիճակն է, որին ձգտում են ատոմները: Հենց դա է իներտ գազերի՝ բնության մեջ առանձին ատոմների ձևով գտնվելու պատճառը:

Քիմիական կապն ունի էլեկտրական բնույթ: Այն իրականանում է քիմիական կապին մասնակցող ատոմների միջուկների և էլեկտրոնների էլեկտրաստատիկական փոխազդեցության (և՛ ձգողության, և՛ վանողության) շնորհիվ:

Քիմիական կապի առաջացմանը մասնակցում են ատոմի վալենտային էլեկտրոնները:

Ատոմներից մոլեկուլների առաջացումն ուղեկցվում է ջերմության անջատմամբ, հետևաբար՝ մոլեկուլներն ավելի կայուն համակարգեր են, քան նույն մոլեկուլներն առաջացնող ատոմները:

Քիմիական կապի էներգիան տատանվում է լայն տիրույթում (40-ից մինչև 1000 կՋ/մոլ), ինչը պայմանավորված է ատոմների միջև տարբեր տեսակի փոխազդեցություններով:

Ներկայումս տարբերում են քիմիական կապի մի քանի տեսակներ՝ իոնային, կովալենտային, մետաղական և ջրածնային: 

Իոնային կապ

Իոնային քիմիական կապի առաջացման հիմքում ընկած է գերմանացի ֆիզիկոս Վ.Կոսելի այն ենթադրությունը, որ միացություններ առաջացնելիս ցանկացած տարրի ատոմ, որոշակի թվով էլեկտրոններ կորցնելով կամ միացնելով, ձեռք է բերում մոտակա իներտ գազի էլեկտրոնային կառուցվածքը:

Վ.Կոսել

Իոնային կապ կարող է առաջանալ էլեկտրաբացասականության արժեքների մեծ տարբերությամբ տարրերի՝ մետաղների և ոչ մետաղների ատոմների միջև: Փոքր էլեկտրաբացասականությամբ տարրի ատոմից վալենտային էլեկտրոն(ներ)ը փոխանցվում է(են) ավելի մեծ էլեկտրաբացասականությամբ տարրի ատոմին:

Օրինակ՝ նատրիումի և քլորի ատոմների միջև առաջանում է իոնային կապ, նատրիումի ատոմից վալենտային էլեկտրոնը փոխանցվում է քլորի ատոմին, առաջանում են իներտ գազի էլեկտրոնային կառուցվածքով լիցքակիր մասնիկներ՝ իոններ. Na+ և Cl−, որոնք էլեկտրաստատիկ ուժերով ձգում են միմյանց:

Իոնային կապն իրագործվում է տարանուն լիցքավորված իոնների էլեկտրաստատիկ ձգողությամբ:

Իոնային կապը չունի ուղղորդվածություն՝ որոշակի ուղղությամբ հակառակ լիցք ունեցող իոնին ձգելու հատկություն, քանի որ իոնի լիցքը իոնի մակերևույթի վրա բաշխված է հավասարաչափ և էլեկտրական դաշտի ազդեցությունը տարածվում է բոլոր ուղղություններով հավասարաչափ:

Իոնային կապով միացած իոնները չեն կորցնում հակառակ լիցքով այլ իոններ ձգելու հատկությունը, այսինքն՝ իոնային կապը չունի հագեցվածություն:

Իոնային կապի հագեցվածություն չունենալու հատկության շնորհիվ է, որ իոններն ասոցացվելով ստեղծում են իոնային բյուրեղներ՝ իոնային բյուրեղավանդակով միացություններ:

Օրինակ՝

Իոնային կապ կարող է լինել ոչ միայն երկտարր միացություններում, այլ նաև բազմատարր միացություններում, բարդ՝ բազմատարր իոնների միջև:

Օրինակ՝ անջուր կալցիումի սուլֆատի բյուրեղավանդակի հանգույցներում գտնվում են Ca2+ պարզ՝ միատոմանի և SO2−4  բարդ՝ բազմատոմանի իոններ:

Իոնային բյուրեղավանդակ ունեցող նյութերը, շնորհիվ իոնային կապի մեծ էներգիայի, բնութագրվում են հալման բարձր ջերմաստիճանով, որոշակի կարծրությամբ:

Իոնային կապի էներգիան (բյուրեղավանդակի էներգիան) մեծապես պայմանավորված է իոնի լիցքի խտությամբ՝ իոնի միավոր մակերեսին բաժին ընկնող լիցքի մեծությամբ:

Օրինակ՝ LiCl-ի բյուրեղավանդակի էներգիան ավելի մեծ է, քան NaCl-ինը, ինչը բացատրվում է նատրիումի կատիոնի համեմատությամբ լիթիումի կատիոնի լիցքի ավելի մեծ խտությամբ:

Ատոմի կառուցվածքը

Սովորել`էջ 3-5

Ատոմի կառուցվածքը

Էլեկտրական երևույթները բացատրելու համար անհրաժեշտ է պարզել ատոմի կառուցվածքը: Այդ ուղղությամբ առաջին հայտնագործությունը կատարեց անգլիացի գիտնական Ջ.  Թոմսոնը: 1898 թվականին նա հայտնաբերեց ատոմի կազմի մեջ մտնող և տարրական լիցք կրող փոքրագույն մասնիկը՝ էլեկտրոնը:

Էլեկտրոնի լիցքը՝ qe=−e=−1,6⋅10−19Կլ, իսկ զանգվածը՝ me=9.1⋅10−31կգ

Էլեկտրոնը անհնար է «զատել» իր լիցքից, որը միշտ միևնույն արժեքն ունի: Տարբեր քիմիական տարրերի ատոմներում պարունակվում են տարբեր թվով էլեկտրոններ: Շարունակելով ատոմի կառուցվածքի բացահայտման հատուկ փորձերը, անգլիացի գիտնական Էռնեստ Ռեզերֆորդը 1911թ.-ին ներկայացրեց ատոմի կառուցվածքի վերաբերյալ իր մոդելը, որն անվանեցին մոլորակային: 

Ըստ Ռեզերֆորդի նյութի՝ յուրաքանչյուր ատոմ կարծես փոքրիկ Արեգակնային համակարգ է, որի կենտրոնում դրականապես լիցքավորված միջուկն  է: Էլեկտրոնները պտտվում են միջուկի շուրջը նրա չափերից շատ ավելի մեծ հեռավորությունների վրա, ինչպես մոլորակները Արեգակի շուրջը:

Էլեկտրոնները շարժվում են արագացմամբ (մոտ 1022մ/վ2), որի պատճառը միջուկի և Էլեկտրոնի փոխադարձ ձգողությունն է: Էլեկտրոնի և միջուկի գրավիտացիոն փոխազդեցությունը շատ փոքր է` մոտ 10−40ն, հետևաբար նրանց փոխազդեցությունը հիմնականում էլեկտրամագնիսական բնույթի է:

Սովորական վիճակում մարմինը, ինչպես և նրա կառուցվածքային տարրերը՝ ատոմները, էլեկտրաչեզոք են: Ուրեմն վերջինիս բոլոր էլեկտրոնների գումարային լիցքի բացարձակ արժեքը հավասար է միջուկի լիցքին:

Տարբեր տարրերի ատոմները միմյանցից տարբերվում են իրենց միջուկի լիցքով և այդ միջուկի շուրջը պտտվող Էլեկտրոնների թվով: 

Դ. Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակում տարրերի կարգաթիվը՝ Z-ը, համընկնում է սովորական վիճակում տվյալ տարրերի ատոմի մեջ պարունակվող էլեկտրոննեի թվի հետ, հետևաբար էլեկտրոնների գումարային լիցքը ատոմում հավասար է՝

qէլ.=−Z⋅e

Միջուկի լիցքը կլինի՝

qմիջ.=+Z⋅e

Ատոմի միջուկը ևս բարդ կառուցվածք ունի. նրա կազմության մեջ մտնում են տարրական դրական լիցք կրող մարմիններ՝ պրոտոններ:qp=e=1,6⋅10−19կլ

Պրոտոնի զանգվածը մոտ 1840 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից: Դատելով միջուկի լիցքից կարելի է պնդել.

Ատոմի միջուկում պրոտոնների թիվը հավասար է տվյալ քիմիական տարրի կարգահամարին՝ Z-ին:

Ինչպես ցույց տվեցին հետազոտությունները, բացի պրոտոններից միջուկի պարունակում է նաև չեզոք մասնիկներ, որոնց անվանում են նեյտրոններ:

 Նեյտրոնի զանգվածը փոքր ինչ մեծ է պրոտոնի զանգվածից: Նեյտրոնների թիվը միջուկում նշանակում են N տառով: 

Միջուկի պրոտոնների՝  Z թվի և նեյտրոնների N թվի գումարին անվանում են միջուկի զանգվածային թիվ և նշանակում A տառով:

A=Z+N, որտեղից՝ N=A−Z

A-ն կարելի է որոշել Մենդելեևի աղյուսակից՝ կլորացնելով տրված տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը մինչև ամբողջ թիվ:

Այսպիսով, ատոմի կենտրոնում դրական լիցք ունեցող միջուկն է, որը կազմված է Z պրոտոնից և N նեյտրոնից, իսկ միջուկի շուրջը, եթե ատոմը չեզոք է, պտտվում են Z Էլեկտրոններ:

Որոշ դեպքերում ատոմները կարող են կորցնել մեկ կամ մի քանի էլեկտրոններ: Այդպիսի ատոմն այլևս չեզոք չէ, այն ունի դրական լիցք և կոչվում է դրական իոն: Հակառակ դեպքում, երբ ատոմին միանում է մեկ կամ մի քանի էլեկտրոն, ատոմը ձեռք է բերում բացասական լիցք և վեր է ածվում բացասական իոնի: