Молекула — углекислый газ

Молекулы углекислого газа всегда состоят из двух атомов кислорода и одного атома углерода. Находящийся в возбужденном состоянии атом бора на внешнем электронном слое содержит один s-электрон и два p-электрона, т.е. три неспаренных электрона.

Ввиду того что ни одна из этих частот не встречается одновременно и в инфракрасном и в комбинационном спектрах, то из альтернативного запрета следует, что молекула должна иметь центр симметрии. Трехатомная молекула может обладать центром симметрии, если она линейна и симметрична. Молекулы углекислого газа, как и другие молекулы, имеют полосатый спектр, обусловленный наличием колебательных и вращательных уровней энергии.

Колебательные состояния молекулы обозначаются количеством квантов в соответствующей фундаментальной моде колебаний. В молекуле углекислого газа СО2 обе я-связи СО расположены под прямым углом друг к другу и оставшиеся два s — электрона и двар-электрона углерода образуют две sp — орбитали. Таким образом, молекулы углекислого газа, образующегося при горении окиси углерода, будут сначала находиться в состоянии с высокой колебательной энергией, иначе говоря, их колебания будут возбуждены.

Для объяснения структуры молекул необходимо допустить, что химические валентности атомов обладают определенной направленностью. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг (2,3 фунта) углекислого газа в сутки.

Молекула — углекислый газ

Около 5 % — 10 % углекислого газа связано с гемоглобином в виде карбаминосоединений (карбогемоглобин). Углекислый газ является одним из важнейших медиаторов ауторегуляции кровотока. Кроме того, углекислый газ также важен в регуляции дыхания. В норме дыхание стимулируется повышением уровня углекислого газа в крови. Дыхательный центр гораздо более чувствителен к повышению уровня углекислого газа, чем к нехватке кислорода. Дыхательный центр человека пытается поддерживать парциальное давление углекислого газа в артериальной крови не выше 40 мм ртутного столба.

Смесь полученных газов промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем.

Углекислый газ нетоксичен, но по воздействию его повышенных концентраций в воздухе на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам(англ.)русск.. В своем воображении он видел в воздухе атомы кислорода, азота и водяного пара. Он рисовал их на бумаге».

Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Молекула (новолат. Химическая связь образуется при сближении двух или большего числа атомов, если в результате их взаимодействия происходит понижение полной энергии системы.

Длина свободного пробега молекул газа

При образовании молекулы атомы стремятся приобрести устойчивую двухэлектронную или восьмиэлектронную оболочки. В молекуле NH3 три электронные пары образуют три связи N – H, четвертая, принадлежащая атому азота электронная пара является неподеленной. Этот тип связи реализуется в молекулах, образованных различными атомами.

Понятия «дипольный момент связи» и «дипольный момент молекулы» совпадают только для двухатомных молекул. Дипольный момент молекулы равен векторной сумме дипольных моментов всех связей. Таким образом, дипольный момент многоатомной молекулы зависит от ее строения. В линейной молекуле СО2, например, каждая из связей С–О полярна. В угловой молекуле Н2О полярные связи Н–О расположены под углом 104,5o.

Рассмотрим электронную конфигурацию атома бора в основном состоянии: 1s22s22р1. В отличие от атомов азота, кислорода и фтора, находящиеся в третьем периоде атомы фосфора, серы и хлора имеют свободные 3d-ячейки, на которые могут переходить электроны.

В результате в соединениях атом фосфора может быть не только трех-, но и пятивалентным. Пространственное расположение электронных орбиталей молекулы обуславливают ее геометрию. Экспериментально, однако, найдено, что угол между связями О–Н в молекуле воды равен 104,50. В образовании молекулы NH3 участвуют три неспаренных p-электрона атома азота, орбитали которых расположены в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Отличие значения углов между связями от теоретических обусловлено, как и в случае молекулы воды, взаимным отталкиванием атомов водорода. Кроме того, представленные схемы не учитывают возможность участия двух электронов на орбиталях 2s в образовании химических связей. Эти связи должны иметь различную энергию и различную длину. Молекула ВеС12 в таком случае должна быть не линейной, а уголковой. Опыт, однако, показывает, что молекула ВеС12 имеет линейное строение и обе химические связи в ней равноценны.

Молекула ВС13 имеет плоское строение, СС14 – тетраэдрическое. Для объяснения строения таких молекул, как ВеС12, BCl3 и CCl4, Полинг и Слейтер (США) ввели представление о гибридизации атомных орбиталей. Как было показано выше, в возбужденном состоянии атом Be имеет два неспаренных электрона, один из которых занимает 2s-орбиталь, а другой – 2p-орбиталь. Рис. 5.14. Схема образования σ- и π-связей в молекуле ацетилена.

Средняя скорость движения молекул газа

Для установления типа гибридизации, а, следовательно, и структуры молекул необходимо использовать следующие правила. Эти ионы образуются в результате перехода электронов от одного атома к другому. 5. Соединения с ионной связью – это твердые кристаллические вещества, имеющие высокие температуры плавления и кипения.

Поскольку энергия ионизации атомов металлов невелика, валентные электроны слабо удерживаются в этих атомах. В результате в кристаллической решетке металлов появляются положительно заряженные ионы и свободные электроны.

Расстояние между атомами в молекулах

Поскольку валентные электроны в металле равномерно распределены по всему кристаллу металлическая связь, как и ионная, является ненаправленной связью. Вследствие большой подвижности электронного газа металлы характеризуются высокой электро- и теплопроводностью. Благодаря водородным связям молекулы объединяются в димеры и более сложные ассоциаты. Существование межмолекулярной водородной связи повышает температуры плавления и кипения веществ.

Чем больше кислорода и меньше углекислого газа, тем лучше

Водородная связь также играет важную роль в процессах растворения, поскольку растворимость зависит и от способности соединения давать водородные связи с растворителем. Частицы, из которых состоят кристаллы (атомы, ионы или молекулы) располагаются в строго определенных точках пространства, образуя кристаллическую решетку.

Каждый атом углерода в молекуле ацетилена содержит еще по два р-электрона, которые не принимают участия в образовании σ-связей. В молекуле NaCl химическая связь лишь на 80% ионная. В полярной ковалентной связи электронная пара смещена к атому с большей электроотрицательностью, то есть к тому, который сильнее притягивает электроны.