Wiązanie chemiczne

Wszelkie oddziaływania prowadzące do połączenia cząstek chemicznych (atomów, cząsteczek, jonów itp.) w substancje dzielą się na wiązania chemiczne i wiązania międzycząsteczkowe (oddziaływania międzycząsteczkowe).

Wiązania chemiczne- wiązania bezpośrednio pomiędzy atomami. Istnieją wiązania jonowe, kowalencyjne i metaliczne.

Wiązania międzycząsteczkowe- połączenia między cząsteczkami. Są to wiązania wodorowe, wiązania jonowo-dipolowe (w wyniku powstania tego wiązania następuje na przykład utworzenie powłoki hydratacyjnej jonów), dipol-dipol (w wyniku powstania tego wiązania cząsteczki substancji polarnych są łączone na przykład w ciekłym acetonie) itp.

Wiązanie jonowe- wiązanie chemiczne powstałe w wyniku przyciągania elektrostatycznego przeciwnie naładowanych jonów. W związkach binarnych (związkach dwóch pierwiastków) powstaje, gdy rozmiary połączonych atomów bardzo się od siebie różnią: niektóre atomy są duże, inne małe - to znaczy, że niektóre atomy łatwo oddają elektrony, a inne mają tendencję do zaakceptować je (zwykle są to atomy pierwiastków tworzących typowe metale i atomy pierwiastków tworzących typowe niemetale); elektroujemność takich atomów jest również bardzo różna.
Wiązanie jonowe jest bezkierunkowe i nienasycalne.

Wiązanie kowalencyjne- wiązanie chemiczne powstające w wyniku utworzenia wspólnej pary elektronów. Wiązanie kowalencyjne powstaje pomiędzy małymi atomami o tym samym lub podobnym promieniu. Warunkiem koniecznym jest obecność niesparowanych elektronów w obu związanych atomach (mechanizm wymiany) lub samotnej pary w jednym atomie i wolnego orbitalu w drugim (mechanizm donor-akceptor):

A)	H· + ·H H:H	H-H	H 2	(jedna wspólna para elektronów; H jest jednowartościowy);
B)		NN	N 2	(trzy wspólne pary elektronów; N jest trójwartościowy);
V)		H-F	HF	(jedna wspólna para elektronów; H i F są jednowartościowe);
G)			NH4+	(cztery wspólne pary elektronów; N jest czterowartościowy)

W zależności od liczby wspólnych par elektronów dzielimy wiązania kowalencyjne
• prosty (pojedynczy)- jedna para elektronów,
• podwójnie- dwie pary elektronów,
• potrójne- trzy pary elektronów.

Wiązania podwójne i potrójne nazywane są wiązaniami wielokrotnymi.

Zgodnie z rozkładem gęstości elektronów pomiędzy związanymi atomami, wiązanie kowalencyjne dzieli się na niepolarny I polarny. Wiązanie niepolarne powstaje pomiędzy identycznymi atomami, a polarne - pomiędzy różnymi.

Elektroujemność- miara zdolności atomu substancji do przyciągania wspólnych par elektronów.
Pary elektronów wiązań polarnych są przesunięte w stronę elementów bardziej elektroujemnych. Samo przemieszczenie par elektronów nazywa się polaryzacją wiązania. Ładunki częściowe (nadmiarowe) powstałe podczas polaryzacji oznacza się + i -, na przykład: .

W oparciu o charakter nakładania się chmur elektronów („orbitali”) wiązanie kowalencyjne dzieli się na wiązanie - i -wiązanie.
-Wiązanie powstaje w wyniku bezpośredniego nakładania się chmur elektronów (wzdłuż linii prostej łączącej jądra atomowe), -wiązanie powstaje w wyniku bocznego nakładania się (po obu stronach płaszczyzny, w której leżą jądra atomowe).

Wiązanie kowalencyjne jest kierunkowe i nasycające się, a także polaryzowalne.
Model hybrydyzacji służy do wyjaśniania i przewidywania wzajemnego kierunku wiązań kowalencyjnych.

Hybrydyzacja orbitali atomowych i chmur elektronowych- rzekome wyrównanie orbitali atomowych w energii i kształt chmur elektronowych, gdy atom tworzy wiązania kowalencyjne.
Trzy najczęstsze typy hybrydyzacji to: sp-, sp 2 i sp 3 -hybrydyzacja. Na przykład:
sp-hybrydyzacja - w cząsteczkach C 2 H 2, BeH 2, CO 2 (struktura liniowa);
sp 2-hybrydyzacja - w cząsteczkach C 2 H 4, C 6 H 6, BF 3 (płaski trójkątny kształt);
sp 3-hybrydyzacja - w cząsteczkach CCl 4, SiH 4, CH 4 (postać czworościenna); NH3 (kształt piramidy); H 2 O (kształt kątowy).

Połączenie metalowe- wiązanie chemiczne utworzone przez współdzielenie elektronów walencyjnych wszystkich związanych atomów kryształu metalu. W efekcie powstaje pojedyncza chmura elektronowa kryształu, która łatwo przemieszcza się pod wpływem napięcia elektrycznego – stąd wysoka przewodność elektryczna metali.
Wiązanie metaliczne powstaje, gdy łączone atomy są duże i dlatego mają tendencję do oddawania elektronów. Proste substancje z wiązaniem metalicznym to metale (Na, Ba, Al, Cu, Au itp.), Substancje złożone to związki międzymetaliczne (AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8 itp.).
Wiązanie metaliczne nie ma kierunkowości ani nasycenia. Konserwuje się go także w stopionych metalach.

Wiązanie wodorowe- wiązanie międzycząsteczkowe powstałe w wyniku częściowego przyjęcia pary elektronów z atomu silnie elektroujemnego przez atom wodoru o dużym dodatnim ładunku cząstkowym. Powstaje w przypadkach, gdy jedna cząsteczka zawiera atom z wolną parą elektronów i dużą elektroujemnością (F, O, N), a druga zawiera atom wodoru związany silnie polarnym wiązaniem z jednym z takich atomów. Przykłady międzycząsteczkowych wiązań wodorowych:

H-O-H OH 2 , H-O-H NH 3 , H-O-H F-H, H-F H-F.

Wewnątrzcząsteczkowe wiązania wodorowe występują w cząsteczkach polipeptydów, kwasów nukleinowych, białek itp.

Miarą siły każdego wiązania jest energia wiązania.
Energia komunikacji- energia potrzebna do rozerwania danego wiązania chemicznego w 1 molu substancji. Jednostką miary jest 1 kJ/mol.

Energie wiązań jonowych i kowalencyjnych są tego samego rzędu, energia wiązań wodorowych jest o rząd wielkości mniejsza.

Energia wiązania kowalencyjnego zależy od wielkości połączonych atomów (długości wiązania) i od krotności wiązania. Im mniejsze atomy i większa krotność wiązań, tym większa jest jego energia.

Energia wiązania jonowego zależy od wielkości jonów i ich ładunków. Im mniejsze jony i im większy ładunek, tym większa energia wiązania.

Struktura materii

Według rodzaju struktury wszystkie substancje są podzielone na molekularny I niemolekularny. Wśród substancji organicznych przeważają substancje molekularne, wśród substancji nieorganicznych przeważają substancje niemolekularne.

Ze względu na rodzaj wiązania chemicznego substancje dzielą się na substancje z wiązaniami kowalencyjnymi, substancje z wiązaniami jonowymi (substancje jonowe) i substancje z wiązaniami metalicznymi (metale).

Substancje z wiązaniami kowalencyjnymi mogą być molekularne lub niemolekularne. Ma to istotny wpływ na ich właściwości fizyczne.

Substancje molekularne składają się z cząsteczek połączonych ze sobą słabymi wiązaniami międzycząsteczkowymi, są to między innymi: H 2, O 2, N 2, Cl 2, Br 2, S 8, P 4 i inne proste substancje; CO 2, SO 2, N 2 O 5, H 2 O, HCl, HF, NH 3, CH 4, C 2 H 5 OH, polimery organiczne i wiele innych substancji. Substancje te nie mają dużej wytrzymałości, mają niską temperaturę topnienia i wrzenia, nie przewodzą prądu, a niektóre z nich są rozpuszczalne w wodzie lub innych rozpuszczalnikach.

Substancje niemolekularne z wiązaniami kowalencyjnymi lub substancje atomowe (diament, grafit, Si, SiO 2, SiC i inne) tworzą bardzo mocne kryształy (z wyjątkiem grafitu warstwowego), są nierozpuszczalne w wodzie i innych rozpuszczalnikach, mają wysoką temperaturę topnienia i temperatury wrzenia, większość z nich nie przewodzi prądu elektrycznego (z wyjątkiem grafitu, który przewodzi prąd elektryczny i półprzewodników - krzemu, germanu itp.)

Wszystkie substancje jonowe są z natury niemolekularne. Są to stałe, ogniotrwałe substancje, roztwory i stopy, które przewodzą prąd elektryczny. Wiele z nich jest rozpuszczalnych w wodzie. Należy zauważyć, że w substancjach jonowych, których kryształy składają się z jonów złożonych, występują również wiązania kowalencyjne, na przykład: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-) , (NH 4 + )(NO 3-) itp. Atomy tworzące jony złożone są połączone wiązaniami kowalencyjnymi.

Metale (substancje z wiązaniami metalicznymi) bardzo zróżnicowane pod względem właściwości fizycznych. Wśród nich znajdują się metale ciekłe (Hg), bardzo miękkie (Na, K) i bardzo twarde (W, Nb).

Charakterystycznymi właściwościami fizycznymi metali są: wysoka przewodność elektryczna (w przeciwieństwie do półprzewodników maleje ona wraz ze wzrostem temperatury), duża pojemność cieplna i plastyczność (w przypadku czystych metali).

W stanie stałym prawie wszystkie substancje składają się z kryształów. Ze względu na rodzaj struktury i rodzaj wiązania chemicznego dzielimy kryształy („sieci krystaliczne”) atomowy(kryształy substancji niemolekularnych z wiązaniami kowalencyjnymi), joński(kryształy substancji jonowych), molekularny(kryształy substancji molekularnych z wiązaniami kowalencyjnymi) i metal(kryształy substancji z wiązaniem metalicznym).

Zadania i sprawdziany na temat „Temat 10. „Wiązania chemiczne. Struktura materii.”

• Rodzaje wiązań chemicznych - Struktura materii stopień 8-9

  Lekcje: 2 Zadania: 9 Testy: 1

• Zadania: 9 Testów: 1

Po przestudiowaniu tego tematu powinieneś zrozumieć następujące pojęcia: wiązanie chemiczne, wiązanie międzycząsteczkowe, wiązanie jonowe, wiązanie kowalencyjne, wiązanie metaliczne, wiązanie wodorowe, wiązanie proste, wiązanie podwójne, wiązanie potrójne, wiązanie wielokrotne, wiązanie niepolarne, wiązanie polarne , elektroujemność, polaryzacja wiązania, wiązanie - i -, hybrydyzacja orbitali atomowych, energia wiązania.

Należy znać klasyfikację substancji ze względu na rodzaj budowy, rodzaj wiązania chemicznego, zależność właściwości substancji prostych i złożonych od rodzaju wiązania chemicznego i rodzaju „sieci krystalicznej”.

Należy umieć: określić rodzaj wiązania chemicznego w substancji, rodzaj hybrydyzacji, sporządzić diagramy tworzenia wiązań, posługiwać się pojęciem elektroujemności, liczbą elektroujemności; wiedzieć, jak zmienia się elektroujemność pierwiastków chemicznych tego samego okresu i jednej grupy, aby określić polarność wiązania kowalencyjnego.

Po upewnieniu się, że nauczyłeś się wszystkiego, czego potrzebujesz, przystąp do wykonywania zadań. Życzymy sukcesu.

Rekomendowane lektury:

• O. S. Gabrielyan, G. G. Lysova. Chemia, klasa 11. M., Drop, 2002.
• G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Chemia, klasa 11. M., Edukacja, 2001.

Główna funkcja sieci telekomunikacyjnych (TCN) ma zapewnić wymianę informacji pomiędzy wszystkimi systemami abonenckimi sieci komputerowej. Wymiana odbywa się poprzez kanały komunikacyjne, które stanowią jeden z głównych elementów sieci telekomunikacyjnych.

Kanał komunikacyjny to połączenie medium fizycznego (linii komunikacyjnej) i sprzętu do transmisji danych (DTE), które przesyła sygnały informacyjne z jednego węzła komutacyjnego sieci do drugiego lub między węzłami przełączanie i systemu abonenckiego.

Zatem, kanał komunikacyjny i fizyczna linia komunikacyjna to nie to samo. Ogólnie rzecz biorąc, na podstawie jednej linii komunikacyjnej można zorganizować kilka kanałów logicznych za pomocą separacji czasowej, częstotliwościowej, fazowej i innych rodzajów.

Stosowany w sieciach komputerowych telefon, telegraf, telewizja, sieci łączności satelitarnej. Jako linie komunikacyjne wykorzystywane są kanały przewodowe (antenowe), kablowe, radiowe komunikacji naziemnej i satelitarnej. Różnica między nimi zależy od nośnika transmisji danych. Fizycznym medium transmisji danych może być kabel, ale także atmosfera ziemska lub przestrzeń kosmiczna, przez którą rozchodzą się fale elektromagnetyczne.

Sieci komputerowe wykorzystują sieci telefoniczne, telegraficzne, telewizyjne i satelitarne. Jako linie komunikacyjne wykorzystywane są kanały przewodowe (antenowe), kablowe, radiowe komunikacji naziemnej i satelitarnej. Różnica między nimi zależy od nośnika transmisji danych. Fizycznym medium transmisji danych może być kabel, ale także atmosfera ziemska lub przestrzeń kosmiczna, przez którą rozchodzą się fale elektromagnetyczne.

Przewodowe (napowietrzne) linie komunikacyjne- są to przewody bez oplotu izolacyjnego lub ekranującego, układane pomiędzy biegunami i zawieszane w powietrzu. Tradycyjnie służą do przesyłania sygnałów telefonicznych i telegraficznych, lecz w przypadku braku innych możliwości służą do przesyłania danych komputerowych. Przewodowe linie komunikacyjne charakteryzują się małą przepustowością i niską odpornością na zakłócenia, dlatego szybko są zastępowane liniami kablowymi.

Linie kablowe zawierać kabel składający się z przewodów z kilkoma warstwami izolacji - elektrycznej, elektromagnetycznej, mechanicznej i złączy do podłączenia do niego różnych urządzeń. W sieciach kablowych stosuje się głównie trzy rodzaje kabli: kabel oparty na skrętkach drutów miedzianych (jest to skrętka w wersji ekranowanej, gdy para drutów miedzianych owinięta jest w ekran izolacyjny oraz nieekranowana, gdy nie ma izolacji owijka), kabel koncentryczny (składa się z wewnętrznego rdzenia miedzianego i oplotu, oddzielonych od rdzenia warstwą izolacji) i kabel światłowodowy (składa się z cienkich włókien – 5-60 mikronów, przez które propaguje się sygnał świetlny).

Wśród kablowych linii komunikacyjnych Najlepszą wydajność mają światłowody. Ich główne zalety: wysoka przepustowość (do 10 Gbit/s i więcej), dzięki wykorzystaniu fal elektromagnetycznych w zakresie optycznym; niewrażliwość na zewnętrzne pola elektromagnetyczne i brak własnego promieniowania elektromagnetycznego, niska pracochłonność układania kabla optycznego; bezpieczeństwo iskrowe, wybuchowe i przeciwpożarowe; zwiększona odporność na agresywne środowisko; niski ciężar właściwy (stosunek masy liniowej do szerokości pasma); szerokie obszary zastosowań (budowa dróg dojazdowych, systemy komunikacji pomiędzy komputerami i urządzeniami peryferyjnymi sieci lokalnych, w technologii mikroprocesorowej itp.).

Wady światłowodowych linii komunikacyjnych: podłączenie dodatkowych komputerów do światłowodów znacznie osłabia sygnał; szybkie modemy wymagane do światłowodów są w dalszym ciągu drogie; światłowody łączące komputery muszą być wyposażone w konwertery sygnału elektrycznego na światło i odwrotnie.

Kanały radiowe naziemne i satelitarne powstają przy użyciu nadajnika i odbiornika fal radiowych. Różne typy kanałów radiowych różnią się wykorzystywanym zakresem częstotliwości i zasięgiem przekazywania informacji. Kanały radiowe pracujące w pasmach fal krótkich, średnich i długich (HF, MF, DV) zapewniają komunikację na duże odległości, ale z małą szybkością transmisji danych. Są to kanały radiowe wykorzystujące modulację amplitudy sygnałów. Kanały pracujące na falach ultrakrótkich (VHF) są szybsze i charakteryzują się modulacją częstotliwościową sygnałów. Kanały ultraszybkie to te, które działają w zakresach ultrawysokich częstotliwości (mikrofal), tj. powyżej 4 GHz. W zakresie mikrofal sygnały nie są odbijane przez jonosferę Ziemi, dlatego stabilna komunikacja wymaga bezpośredniej widoczności pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Z tego powodu sygnały mikrofalowe są wykorzystywane albo w kanałach satelitarnych, albo w przekaźnikach radiowych, jeśli warunek ten jest spełniony.

Charakterystyka linii komunikacyjnych. Do głównych cech linii komunikacyjnych należą: charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa, szerokość pasma, tłumienie, przepustowość, odporność na zakłócenia, przesłuchy na bliskim końcu linii, niezawodność transmisji danych, koszt jednostkowy.

Charakterystykę linii komunikacyjnej często określa się, analizując jej reakcje na pewne wpływy odniesienia, którymi są sinusoidalne oscylacje o różnych częstotliwościach, ponieważ są one często spotykane w technologii i mogą być wykorzystane do przedstawienia dowolnej funkcji czasu. Stopień zniekształcenia sygnałów sinusoidalnych linii komunikacyjnej ocenia się na podstawie odpowiedzi amplitudowo-częstotliwościowej, szerokości pasma i tłumienia przy określonej częstotliwości.

Odpowiedź amplitudowo-częstotliwościowa(charakterystyka częstotliwościowa) daje najpełniejszy obraz linii komunikacyjnej, pokazuje, jak tłumi się amplituda sinusoidy na wyjściu linii w porównaniu z amplitudą na jej wejściu dla wszystkich możliwych częstotliwości przesyłanego sygnału (zamiast amplitudy sygnału sygnału, często wykorzystuje się jego moc). W konsekwencji charakterystyka częstotliwościowa pozwala określić kształt sygnału wyjściowego dla dowolnego sygnału wejściowego. Jednak bardzo trudno jest uzyskać charakterystykę częstotliwościową rzeczywistej linii komunikacyjnej, dlatego w praktyce stosuje się zamiast tego inne, uproszczone charakterystyki - szerokość pasma i tłumienie.

Szerokość pasma komunikacji reprezentuje ciągły zakres częstotliwości, w którym stosunek amplitudy sygnału wyjściowego do sygnału wejściowego przekracza z góry określoną granicę (zwykle 0,5). Dlatego szerokość pasma określa zakres częstotliwości sygnału sinusoidalnego, przy którym sygnał ten jest przesyłany linią komunikacyjną bez znaczących zniekształceń. Szerokość pasma, która najbardziej wpływa na maksymalną możliwą prędkość transmisji informacji wzdłuż linii komunikacyjnej, to różnica pomiędzy maksymalną i minimalną częstotliwością sygnału sinusoidalnego w danym paśmie. Przepustowość zależy od rodzaju linii i jej długości.

Należy dokonać rozróżnienia pomiędzy przepustowość łącza oraz szerokość widma przesyłanych sygnałów informacyjnych. Szerokość widma przesyłanych sygnałów jest różnicą pomiędzy maksymalną i minimalną znaczącą harmoniczną sygnału, tj. te harmoniczne, które wnoszą główny wkład w sygnał wynikowy. Jeżeli w paśmie przepustowym linii mieszczą się znaczące harmoniczne sygnału, wówczas taki sygnał zostanie przesłany i odebrany przez odbiornik bez zniekształceń. W przeciwnym razie sygnał będzie zniekształcony, odbiorca popełni błędy podczas rozpoznawania informacji i w związku z tym informacja nie będzie mogła zostać przesłana w danej przepustowości.

Osłabienie jest względnym zmniejszeniem amplitudy lub mocy sygnału podczas przesyłania sygnału o określonej częstotliwości wzdłuż linii.

Tłumienie A mierzone jest w decybelach (dB, dB) i obliczane według wzoru:

A = 10?lg(P wyjście / P wejście)

gdzie P out, P in - moc sygnału odpowiednio na wyjściu i wejściu linii.

Dla przybliżonego oszacowania zniekształcenia sygnałów przesyłanych wzdłuż linii, wystarczy znać tłumienie sygnałów o częstotliwości podstawowej, tj. częstotliwość, której harmoniczna ma największą amplitudę i moc. Dokładniejsze oszacowanie jest możliwe, jeśli znamy tłumienie na kilku częstotliwościach bliskich częstotliwości głównej.

Przepustowość linii komunikacyjnej to jej charakterystyka, która określa (podobnie jak szerokość pasma) maksymalną możliwą szybkość przesyłania danych wzdłuż linii. Jest mierzony w bitach na sekundę (bps), a także w jednostkach pochodnych (Kbps, Mbps, Gbps).

Przepustowość łącza linia komunikacyjna zależy od jej charakterystyki (pasmo przenoszenia, szerokość pasma, tłumienie) oraz od widma przesyłanych sygnałów, które z kolei zależy od wybranej metody kodowania fizycznego lub liniowego (tj. od sposobu reprezentacji informacji dyskretnej w postaci sygnałów). W przypadku jednej metody kodowania linia może mieć jedną pojemność, a dla innej inną.

Podczas kodowania zwykle stosuje się zmianę jakiegoś parametru sygnału okresowego (na przykład oscylacji sinusoidalnych) - częstotliwości, amplitudy i fazy, sinusoidy lub znak potencjału sekwencji impulsów. Sygnał okresowy, którego parametry zmieniają się, nazywany jest sygnałem nośnym lub częstotliwością nośną, jeśli jako taki sygnał wykorzystuje się sinusoidę. Jeśli otrzymana sinusoida nie zmienia żadnego ze swoich parametrów (amplitudy, częstotliwości czy fazy), to nie niesie żadnej informacji.

Liczbę zmian parametru informacyjnego okresowego sygnału nośnego na sekundę (dla sinusoidy jest to liczba zmian amplitudy, częstotliwości lub fazy) mierzy się w bodach. Cykl pracy nadajnika to okres czasu pomiędzy kolejnymi zmianami sygnału informacyjnego.

Ogólnie Przepustowość linii w bitach na sekundę to nie to samo, co szybkość transmisji. W zależności od metody kodowania może być ona większa, równa lub niższa od liczby bodów. Jeżeli np. przy tej metodzie kodowania wartość pojedynczego bitu jest reprezentowana przez impuls o polaryzacji dodatniej, a wartość zerowa przez impuls o polaryzacji ujemnej, to przy transmisji naprzemiennie zmieniających się bitów (nie ma szeregu bitów o tej samej nazwa), sygnał fizyczny zmienia swój stan dwukrotnie podczas transmisji każdego bitu. Dlatego przy takim kodowaniu przepustowość linii stanowi połowę liczby bodów przesyłanych wzdłuż linii.

Dla przepustowości na linię wpływa nie tylko fizyczne, ale także tzw. kodowanie logiczne, które odbywa się przed kodowaniem fizycznym i polega na zastąpieniu pierwotnego ciągu bitów informacyjnych nowym ciągiem bitów, który przenosi tę samą informację, ale ma dodatkowe właściwości ( na przykład zdolność strony odbierającej do wykrycia błędów w otrzymanych danych lub zapewnienia poufności przesyłanych danych poprzez ich szyfrowanie). Kodowaniu logicznemu z reguły towarzyszy zastąpienie pierwotnej sekwencji bitów dłuższą sekwencją, co negatywnie wpływa na czas transmisji użytecznej informacji.

Istnieje pewne połączenie pomiędzy przepustowością linii a jej przepustowością. Przy ustalonej metodzie kodowania fizycznego przepustowość linii wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości okresowego sygnału nośnego, ponieważ wzrostowi temu towarzyszy wzrost informacji przesyłanych w jednostce czasu. Jednak wraz ze wzrostem częstotliwości tego sygnału zwiększa się również szerokość jego widma, które jest przesyłane ze zniekształceniami określonymi przez szerokość pasma linii. Im większa jest rozbieżność pomiędzy szerokością pasma linii a szerokością widma przesyłanych sygnałów informacyjnych, tym bardziej sygnały te ulegają zniekształceniom i tym większe jest prawdopodobieństwo wystąpienia błędów w rozpoznawaniu informacji przez odbiornik. W rezultacie prędkość przesyłania informacji okazuje się mniejsza niż oczekiwano.

C=2F log 2 M, (4)

gdzie M jest liczbą różnych stanów parametru informacyjnego przesyłanego sygnału.

Relacja Nyquista, która służy również do określenia maksymalnej możliwej przepustowości linii komunikacyjnej, nie uwzględnia wprost obecności szumu na linii. Jednak jego wpływ pośrednio przekłada się na wybór liczby stanów sygnału informacyjnego. Na przykład, aby zwiększyć przepustowość linii, podczas kodowania danych można było zastosować nie 2 lub 4 poziomy, ale 16. Ale jeśli amplituda szumu przekroczy różnicę między sąsiednimi 16 poziomami, odbiornik nie będzie w stanie konsekwentnie rozpoznaje przesyłane dane. Dlatego liczba możliwych stanów sygnału jest skutecznie ograniczona stosunkiem mocy sygnału do szumu.

Wzór Nyquista określa graniczną wartość pojemności kanału dla przypadku, gdy liczba stanów sygnału informacyjnego została już dobrana z uwzględnieniem możliwości ich stabilnego rozpoznania przez odbiornik.

Odporność na zakłócenia linii komunikacyjnej- to jest jego zdolność do zmniejszania poziomu zakłóceń powstających w środowisku zewnętrznym na przewodach wewnętrznych. Zależy to od rodzaju użytego medium fizycznego, a także od wyposażenia linii, które ekranuje i tłumi zakłócenia. Najbardziej odporne na zakłócenia i niewrażliwe na zewnętrzne promieniowanie elektromagnetyczne są linie światłowodowe, najmniej odporne na zakłócenia to linie radiowe, a linie kablowe zajmują pozycję pośrednią. Ograniczenie zakłóceń wywołanych zewnętrznym promieniowaniem elektromagnetycznym osiąga się poprzez ekranowanie i skręcenie przewodów.

Przesłuch na bliskim końcu linii - określa odporność kabla na zakłócenia wewnętrzne. Zwykle ocenia się je w odniesieniu do kabla składającego się z kilku skręconych par, gdy wzajemne zakłócenia jednej pary na drugą mogą osiągnąć znaczne wartości i stworzyć zakłócenia wewnętrzne proporcjonalne do sygnału użytecznego.

Niezawodność transmisji danych(lub bitowy współczynnik błędów) charakteryzuje prawdopodobieństwo uszkodzenia każdego przesyłanego bitu danych. Przyczynami zniekształceń sygnałów informacyjnych są zakłócenia na linii, a także ograniczona przepustowość. Dlatego zwiększenie niezawodności transmisji danych osiąga się poprzez zwiększenie stopnia odporności linii na zakłócenia, zmniejszenie poziomu przesłuchów w kablu oraz wykorzystanie większej liczby łączy szerokopasmowych.

W przypadku konwencjonalnych kablowych linii komunikacyjnych bez dodatkowych zabezpieczeń przed błędami niezawodność transmisji danych wynosi z reguły 10 -4 -10 -6. Oznacza to, że średnio z 10 4 lub 10 6 przesyłanych bitów wartość jednego bitu będzie zniekształcona.

Wyposażenie linii komunikacyjnej(urządzenia do transmisji danych – ATD) to urządzenia brzegowe, które bezpośrednio łączą komputery z linią komunikacyjną. Jest częścią linii komunikacyjnej i zwykle działa na poziomie fizycznym, zapewniając transmisję i odbiór sygnału o wymaganym kształcie i mocy. Przykładami ADF są modemy, adaptery, przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe.

Do modułu ADF nie zalicza się urządzenie końcowe użytkownika (DTE), które generuje dane do transmisji linią komunikacyjną i jest podłączone bezpośrednio do modułu ADF. Urządzenie DTE obejmuje na przykład router sieci lokalnej. Należy pamiętać, że podział sprzętu na klasy APD i DOD jest dość dowolny.

Na liniach komunikacyjnych na duże odległości stosuje się sprzęt pośredni, który rozwiązuje dwa główne problemy: poprawę jakości sygnałów informacyjnych (ich kształtu, mocy, czasu trwania) oraz utworzenie stałego kanału kompozytowego (kanał end-to-end) do komunikacji między dwoma abonentami sieci. W LCS sprzęt pośredni nie jest używany, jeśli długość medium fizycznego (kable, antena radiowa) jest krótka, tak że sygnały z jednej karty sieciowej do drugiej mogą być przesyłane bez pośredniego przywracania ich parametrów.

Globalne sieci zapewniają wysokiej jakości transmisję sygnałów na dystansie setek i tysięcy kilometrów. Dlatego wzmacniacze są instalowane w określonych odległościach. Aby utworzyć linię typu end-to-end pomiędzy dwoma abonentami, stosuje się multipleksery, demultipleksery i przełączniki.

Pośrednie wyposażenie kanału komunikacyjnego jest dla użytkownika przezroczyste (nie zauważa tego), chociaż w rzeczywistości tworzy złożoną sieć, zwaną siecią pierwotną, która służy jako podstawa do budowy sieci komputerowych, telefonicznych i innych.

Wyróżnić analog I cyfrowy linie komunikacyjne, w których wykorzystuje się różnego rodzaju urządzenia pośrednie. W liniach analogowych urządzenia pośrednie przeznaczone są do wzmacniania sygnałów analogowych o ciągłym zakresie wartości. W szybkich kanałach analogowych stosowana jest technika multipleksowania częstotliwości, polegająca na multipleksowaniu kilku analogowych kanałów abonenckich o niskiej prędkości w jeden kanał o dużej szybkości. W cyfrowych kanałach komunikacji, gdzie prostokątne sygnały informacyjne mają skończoną liczbę stanów, urządzenia pośrednie poprawiają kształt sygnałów i przywracają ich okres powtarzania. Zapewnia tworzenie szybkich kanałów cyfrowych, działając na zasadzie multipleksowania czasowego kanałów, gdy każdemu kanałowi o niskiej prędkości przydzielana jest pewna część czasu kanału o dużej prędkości.

Podczas przesyłania dyskretnych danych komputerowych za pośrednictwem cyfrowych linii komunikacyjnych definiuje się protokół warstwy fizycznej, ponieważ parametry sygnałów informacyjnych przesyłanych linią są ustandaryzowane, ale podczas przesyłania liniami analogowymi nie są one zdefiniowane, ponieważ sygnały informacyjne mają dowolny kształtu i nie ma to nic wspólnego ze sposobem przedstawiania zer i jedynek przez urządzenia do transmisji danych, nie ma żadnych wymagań.

W sieciach komunikacyjnych zastosowanie znalazły: Odnośnie prasy do przesyłania informacji :

Simplex, gdy nadajnik i odbiornik są połączone jednym kanałem komunikacyjnym, przez który informacja jest przesyłana tylko w jednym kierunku (jest to typowe dla telewizyjnych sieci komunikacyjnych);

Half-duplex, gdy dwa węzły komunikacyjne są również połączone jednym kanałem, przez który informacja jest przesyłana naprzemiennie w jednym kierunku, a następnie w kierunku przeciwnym (jest to typowe dla systemów informacja-odniesienie, żądanie-odpowiedź);

Dupleks, gdy dwa węzły komunikacyjne są połączone dwoma kanałami (kanał komunikacyjny nadawczy i kanał zwrotny), przez które informacje są jednocześnie przesyłane w przeciwnych kierunkach. Kanały dupleksowe stosowane są w systemach ze sprzężeniem zwrotnym decyzyjnym i informacyjnym.

Przełączane i dedykowane kanały komunikacji. W TSS rozróżnia się kanały komunikacyjne dedykowane (niekomutowane) i te z przełączaniem na czas przesyłania informacji tymi kanałami.

Podczas korzystania z dedykowanych kanałów komunikacyjnych urządzenia nadawczo-odbiorcze węzłów komunikacyjnych są ze sobą stale połączone. Zapewnia to wysoki stopień gotowości systemu do transmisji informacji, wyższą jakość komunikacji i obsługę dużego natężenia ruchu. Ze względu na stosunkowo wysokie koszty funkcjonowania sieci z wydzielonymi kanałami komunikacyjnymi, ich rentowność osiągana jest jedynie przy wystarczającym obciążeniu kanałów.

W przypadku przełączanych kanałów komunikacyjnych, tworzone tylko na czas przesyłania określonej ilości informacji, charakteryzują się dużą elastycznością i stosunkowo niskim kosztem (przy niewielkim wolumenie ruchu). Wady takich kanałów: strata czasu na przełączanie (w celu nawiązania komunikacji między abonentami), możliwość blokowania z powodu zajętości niektórych odcinków linii komunikacyjnej, niższa jakość komunikacji, wysoki koszt przy znacznym natężeniu ruchu.

Wyjątkowo duże znaczenie w układach biologicznych ma szczególny rodzaj interakcji międzycząsteczkowych, wiązanie wodorowe, które zachodzi pomiędzy atomami wodoru połączonymi chemicznie w jedną cząsteczkę a elektroujemnymi atomami F, O, N, Cl, S należącymi do innej cząsteczki. Pojęcie „wiązania wodorowego” zostało po raz pierwszy wprowadzone w 1920 roku przez Latimera i Rodebusha w celu wyjaśnienia właściwości wody i innych powiązanych substancji. Spójrzmy na kilka przykładów takiego połączenia.

W paragrafie 5.2 mówiliśmy o cząsteczce pirydyny i zauważono, że znajdujący się w niej atom azotu ma dwa zewnętrzne elektrony o spinach antyrównoległych, które nie biorą udziału w tworzeniu wiązania chemicznego. Ta „wolna” lub „samotna” para elektronów przyciągnie proton i utworzy z nim wiązanie chemiczne. W takim przypadku cząsteczka pirydyny przejdzie w stan jonowy. Jeśli istnieją dwie cząsteczki pirydyny, będą one konkurować o wychwytywanie protonu, w wyniku czego powstanie związek

w którym trzy kropki wskazują nowy rodzaj interakcji międzycząsteczkowych zwany wiązaniami wodorowymi. W tym związku proton jest bliżej lewoskrętnego atomu azotu. Z takim samym sukcesem proton może znaleźć się bliżej odpowiedniego atomu azotu. Dlatego energię potencjalną protonu w funkcji odległości do prawego lub lewego atomu azotu w ustalonej odległości między nimi (w przybliżeniu ) należy przedstawić za pomocą krzywej z dwoma minimami. Obliczenia kwantowo-mechaniczne takiej krzywej, przeprowadzone przez Rhine’a i Harrisa, pokazano na rys. 4.

Kwantowo-mechaniczna teoria wiązania wodorowego A-H...B oparta na oddziaływaniach donor-akceptor była jedną z pierwszych opracowanych przez N. D. Sokołowa. Powodem powstania wiązania jest spowodowana przez proton redystrybucja gęstości elektronów pomiędzy atomami A i B. W skrócie mówią, że „samotna para” elektronów jest współdzielona. Faktycznie, w

Ryż. 4. Krzywa potencjału energii protonów w funkcji odległości pomiędzy atomami azotu dwóch cząsteczek pirydyny.

Inne elektrony cząsteczek również uczestniczą w tworzeniu potencjalnych krzywych wiązań wodorowych, chociaż w mniejszym stopniu (patrz poniżej).

Typowe energie wiązań wodorowych wahają się od 0,13 do 0,31 eV. Jest o rząd wielkości mniejsza od energii chemicznych wiązań kowalencyjnych, ale o rząd wielkości większa od energii oddziaływań van der Waalsa.

Najprostszym kompleksem międzycząsteczkowym utworzonym przez wiązania wodorowe jest kompleks, który ma budowę liniową. Odległość między atomami fluoru wynosi 2,79 A. Odległość między atomami w cząsteczce polarnej wynosi 0,92 A. Kiedy tworzy się kompleks, uwalniana jest energia około 0,26 eV.

Za pomocą wiązań wodorowych powstaje dimer wody o energii wiązania około 0,2 eV. Energia ta stanowi w przybliżeniu jedną dwudziestą energii wiązania kowalencyjnego OH. Odległość pomiędzy dwoma atomami tlenu w kompleksie wynosi około 2,76 A. Jest ona mniejsza niż suma promieni van der Waalsa atomów tlenu, równa 3,06 A. Na ryc. Rycina 5 przedstawia zmianę gęstości elektronowej atomów wody obliczoną w pracy podczas tworzenia kompleksu. Obliczenia te potwierdzają, że w momencie powstania kompleksu zmienia się rozkład gęstości elektronów wokół wszystkich atomów reagujących cząsteczek.

Rolę wszystkich atomów w tworzeniu wiązań wodorowych w kompleksie można także ocenić na podstawie wzajemnego wpływu dwóch wiązań wodorowych pomiędzy zasadami azotowymi, tyminą i adeniną, które wchodzą w skład podwójnej helisy cząsteczki DNA. Położenie minimów krzywych potencjału protonowego w dwóch wiązaniach odzwierciedla ich wzajemną korelację (rys. 6).

Wraz ze zwykłym lub słabym wiązaniem wodorowym utworzonym przez wodór o uwalnianiu energii mniejszym niż 1 eV i charakteryzującym się energią potencjalną z dwoma minimami, wodór tworzy kompleksy z dużym uwalnianiem energii. Na przykład podczas tworzenia kompleksu uwalniana jest energia 2,17 eV. Ten typ interakcji nazywany jest silnym

Ryż. 5. Zmiana gęstości elektronowej wokół atomów w kompleksie utworzonym przez wiązania wodorowe dwóch cząsteczek wody.

Przyjmuje się, że ładunek elektronu jest równy jedności. W wolnej cząsteczce wody ładunek 10 elektronów rozkłada się tak, że w pobliżu atomu tlenu znajduje się ładunek 8,64, a na atomach wodoru

Ryż. 6. Wiązania wodorowe pomiędzy zasadami azotowymi: a - tyminą (T) i adenipem (A), które wchodzą w skład cząsteczek DNN (strzałki wskazują miejsca przyłączenia zasad do łańcuchów cząsteczek cukru i kwasu fosforowego); - potencjalne krzywe wiązań wodorowych; O - tlen; - wodór; - węgiel; - azot.

wiązanie wodorowe. Kiedy tworzą się kompleksy z silnymi wiązaniami wodorowymi, konfiguracja cząsteczek zmienia się znacząco. Energia potencjalna protonu ma jedno stosunkowo płaskie minimum, zlokalizowane mniej więcej w środku wiązania. Dlatego proton można łatwo przemieszczać. Łatwe przemieszczanie protonu pod wpływem pola zewnętrznego decyduje o dużej polaryzowalności kompleksu.

Silne wiązania wodorowe nie występują w układach biologicznych. Jeśli chodzi o słabe wiązanie wodorowe, ma ono decydujące znaczenie we wszystkich organizmach żywych.

Wyjątkowo duża rola wiązań wodorowych w układach biologicznych wynika przede wszystkim z faktu, że determinują one drugorzędową strukturę białek, która ma fundamentalne znaczenie dla wszystkich procesów życiowych; za pomocą wiązań wodorowych pary zasad utrzymywane są w cząsteczkach DNA i zapewniona jest ich stabilna struktura w postaci podwójnych helis, wreszcie wiązania wodorowe odpowiadają za bardzo niezwykłe właściwości wody, które są istotne dla istnienia systemy żywe.

Woda jest jednym z głównych składników wszystkich żywych istot. Ciała zwierząt to prawie dwie trzecie wody. W pierwszym miesiącu embrion ludzki zawiera około 93% wody. Nie byłoby bieżącej wody. Głównym medium, w którym zachodzą reakcje biochemiczne w komórce, jest woda. Tworzy płynną część krwi i limfy. Woda jest niezbędna do trawienia, ponieważ rozkład węglowodanów, białek i tłuszczów następuje po dodaniu cząsteczek wody. Woda jest uwalniana w komórce, gdy białka zbudowane są z aminokwasów. Fizjologiczny

Ryż. 7. Struktura lodu. Każda cząsteczka wody jest połączona wiązaniami wodorowymi (trzy punkty) z czterema cząsteczkami wody znajdującymi się na wierzchołkach czworościanu.

Ryż. 8. Wiązanie wodorowe w dimerze i „liniowe” wiązanie wodorowe

właściwości biopolimerów i wielu struktur supramolekularnych (w szczególności błon komórkowych) w bardzo dużym stopniu zależą od ich interakcji z wodą.

Przyjrzyjmy się niektórym właściwościom wody. Każda cząsteczka wody ma duży moment elektryczny. Ze względu na wysoką elektroujemność atomów tlenu cząsteczka wody może tworzyć wiązania wodorowe z jedną, dwiema, trzema lub czterema innymi cząsteczkami wody. Rezultatem są stosunkowo stabilne dimery i inne kompleksy polimerowe. Średnio każda cząsteczka w ciekłej wodzie ma czterech sąsiadów. Skład i struktura kompleksów międzycząsteczkowych zależy od temperatury wody.

Najbardziej uporządkowaną strukturę ma woda krystaliczna (lód) przy normalnym ciśnieniu i temperaturze poniżej zera stopni Celsjusza. Jego kryształy mają strukturę sześciokątną. Komórka elementarna zawiera cztery cząsteczki wody. Strukturę komórki pokazano na ryc. 7. Wokół centralnego atomu tlenu znajdują się cztery inne atomy tlenu znajdujące się na wierzchołkach foremnego czworościanu w odległościach 2,76 A. Każda cząsteczka wody jest połączona z sąsiadami czterema wiązaniami wodorowymi. W tym przypadku kąt pomiędzy wiązaniami OH w cząsteczce zbliża się do wartości „czworościennej” wynoszącej 109,1°. W wolnej cząsteczce wynosi około 105°.

Struktura lodu przypomina diament. Jednakże w diamencie istnieją siły chemiczne pomiędzy atomami węgla. Kryształ diamentu jest dużą cząsteczką. Kryształy lodu zalicza się do kryształów molekularnych. Cząsteczki w krysztale zasadniczo zachowują swoją indywidualność i utrzymują się razem poprzez wiązania wodorowe.

Ryż. 9. Wartość doświadczalna przesunięcia częstotliwości drgań podczerwonych w wodzie podczas tworzenia wiązania wodorowego pod kątem.

Siatka lodowa jest bardzo luźna i zawiera wiele „pustek”, ponieważ liczba najbliższych cząsteczek wody w każdej cząsteczce (liczba koordynacyjna) wynosi tylko cztery. Podczas topnienia sieć lodowa ulega częściowemu zniszczeniu, jednocześnie wypełniają się puste przestrzenie, a gęstość wody staje się większa niż gęstość lodu. Jest to jedna z głównych anomalii wodnych. Po dalszym podgrzaniu do 4°C proces zagęszczania jest kontynuowany. Po podgrzaniu powyżej 4°C amplituda drgań anharmonicznych wzrasta, liczba powiązanych cząsteczek w kompleksach (rojach) maleje, a gęstość wody maleje. Według przybliżonych szacunków roje w temperaturze pokojowej obejmują około 240 cząsteczek, w temperaturze 37°C - około 150, w temperaturze 45 i 100°C, odpowiednio 120 i 40.

Udział wiązań wodorowych w całkowitej energii oddziaływań międzycząsteczkowych (11,6 kcal/mol) wynosi około 69%. Ze względu na wiązania wodorowe temperatury topnienia (0°C) i temperatury wrzenia (100°C) wody znacznie różnią się od temperatur topnienia i wrzenia innych cieczy molekularnych, pomiędzy których cząsteczkami działają jedynie siły van der Waalsa. Przykładowo dla metanu wartości te wynoszą odpowiednio -186 i -161°C.

W ciekłej wodzie wraz z pozostałościami czworościennej struktury lodu występują liniowe i cykliczne dimery oraz inne kompleksy zawierające 3, 4, 5, 6 lub więcej cząsteczek. Ważne jest, aby kąt P utworzony pomiędzy wiązaniem OH i wiązaniem wodorowym zmieniał się w zależności od liczby cząsteczek w cyklu (ryc. 8). W dimerze kąt ten wynosi 110°, w pierścieniu pięcioczłonowym 10°, a w pierścieniu sześcioczłonowym i sześciokątnej strukturze lodu jest zbliżony do kuli („liniowe” wiązanie wodorowe).

Okazuje się, że kątowi odpowiada największa energia jednego wiązania wodorowego.Energia wiązania wodorowego jest proporcjonalna (reguła Badgera-Bauera) do przesunięcia częstotliwości drgań rozciągających w podczerwieni grupy OH w cząsteczce wody w porównaniu do częstotliwość drgań wolnej cząsteczki. Maksymalne przemieszczenie obserwuje się w przypadku „liniowego” wiązania wodorowego. W cząsteczce wody w tym przypadku częstotliwość maleje o , a częstotliwość maleje o . Na ryc. Rysunek 9 przedstawia wykres współczynnika przemieszczenia

częstotliwość do maksymalnego przesunięcia od kąta. W konsekwencji wykres ten charakteryzuje również zależność energii wiązania wodorowego od kąta . Zależność ta jest przejawem kooperacyjnego charakteru wiązania wodorowego.

Podejmowano wiele prób teoretycznego obliczenia struktury i właściwości wody z uwzględnieniem wiązań wodorowych i innych oddziaływań międzycząsteczkowych. Zgodnie z fizyką statystyczną właściwości termodynamiczne układu oddziałujących cząsteczek znajdujących się w objętości V przy stałym ciśnieniu P w równowadze statystycznej z termostatem wyznacza się poprzez funkcję podziału stanów

Tutaj V jest objętością układu; k - stała Boltzmanna; T - temperatura bezwzględna; oznacza, że ​​musimy wziąć ślad operatora statystycznego w nawiasach klamrowych, gdzie H jest operatorem kwantowym energii całego układu. Operator ten jest równy sumie operatorów energii kinetycznej ruchów translacyjnych i obrotowych cząsteczek oraz operatora energii potencjalnej oddziaływania wszystkich cząsteczek.

Jeżeli znane są wszystkie funkcje własne i pełne widmo energii E operatora H, wówczas (6.2) przyjmuje postać

Następnie energię swobodną Gibbsa G układu pod ciśnieniem P i temperaturą T określa się za pomocą prostego wyrażenia

Znając energię swobodną Gibbsa, znajdujemy całkowitą objętość entropii energii.

Niestety, ze względu na złożony charakter oddziaływań pomiędzy cząsteczkami wody (anizotropowe cząsteczki dipolowe, wiązania wodorowe prowadzące do powstania kompleksów o zmiennym składzie, w których sama energia wiązań wodorowych zależy od składu i struktury kompleksu itp.) nie można jawnie zapisać operatora H. Dlatego musimy uciekać się do bardzo dużych uproszczeń. Zatem Nameti i Scheraga obliczyli funkcję podziału w oparciu o fakt, że można uwzględnić tylko pięć stanów energetycznych cząsteczek w kompleksach, zgodnie z

z liczbą wiązań wodorowych, które tworzą (0, 1, 2, 3, 4) z sąsiadującymi cząsteczkami. Korzystając z tego modelu udało im się nawet wykazać, że gęstość wody jest maksymalna w temperaturze 4°C. Jednak później sami autorzy skrytykowali opracowaną przez siebie teorię, gdyż nie opisywała ona wielu faktów eksperymentalnych. Inne próby teoretycznych obliczeń struktury wody można znaleźć w przeglądzie Ben-Naima i Stillingera.

Ze względu na dipolowy charakter cząsteczek wody i dużą rolę wiązań wodorowych, niezwykle ważną rolę odgrywają także oddziaływania cząsteczek wody z jonami i cząsteczkami obojętnymi w organizmach żywych. Oddziaływania prowadzące do uwodnienia jonów oraz specjalny rodzaj oddziaływania zwany hydrofobowym i hydrofilowym zostaną omówione w kolejnych podrozdziałach tego rozdziału.”

Mówiąc o roli wody w zjawiskach biologicznych, należy zauważyć, że wszystkie organizmy żywe z dużym powodzeniem przystosowały się do pewnej ilości wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami. Świadczy o tym fakt, że zastąpienie cząsteczek ciężkiej wody ma bardzo istotny wpływ na układy biologiczne. Zmniejsza się rozpuszczalność cząsteczek polarnych, zmniejsza się prędkość przejścia impulsu nerwowego, praca enzymów zostaje zakłócona, spowalnia rozwój bakterii i grzybów itp. Być może wszystkie te zjawiska wynikają z faktu, że oddziaływanie wodoru między cząsteczkami jest silniejsze niż oddziaływanie między cząsteczkami pomiędzy cząsteczkami ciężkiej wody, na co wskazuje jej niezwykle wysoka temperatura topnienia (3,8°C) i wysokie ciepło topnienia (1,51 kcal/mol). W przypadku zwykłej wody ciepło topnienia wynosi 1,43 kcal/mol.

Lista interaktywna. Zacznij wpisywać szukane słowo.

POŁĄCZENIE

Synonimy:

konsystencja, spójność, ciągłość, składalność, sekwencja, harmonia, interakcja, połączenie, artykulacja, konkatenacja, sprzęganie, komunikacja, środki komunikacji, stosunek, komunikacja, kontakt, stowarzyszenie, relacja, związek, zależność, oprawa, więzy, romans, ogniwo łączące unia, przyczynowość, public relations, tomba, relacje intymne, intryga, stosunek, dupleks, pępowina, stosunek, klejenie, religia, wspólne pożycie, parataksa, nić łącząca, ciągłość, przyczepność, wzajemne powiązania, korelacja, warunkowanie, połączenie, pokrewieństwo, kit , więź, amorki, sprawa, synapsa, kontekst, miłość, wątek, poczta, wiadomość, quadruplex. Mrówka. podział

POŁĄCZENIE synonimy, jakie one są? POŁĄCZENIE, POŁĄCZENIE takie jest znaczenie tego słowa POŁĄCZENIE, pochodzenie (etymologia) POŁĄCZENIE, POŁĄCZENIE stres, formy wyrazowe w innych słownikach

+ POŁĄCZENIE synonim - Słownik rosyjskich synonimów 4

Elektroujemność to zdolność atomów do przemieszczania elektronów w ich kierunku podczas tworzenia wiązania chemicznego. Koncepcję tę wprowadził amerykański chemik L. Pauling (1932). Elektroujemność charakteryzuje zdolność atomu danego pierwiastka do przyciągania wspólnej pary elektronów w cząsteczce. Wartości elektroujemności wyznaczone różnymi metodami różnią się od siebie. W praktyce edukacyjnej najczęściej stosują względne, a nie bezwzględne wartości elektroujemności. Najbardziej powszechną jest skala, w której elektroujemność wszystkich pierwiastków porównuje się z elektroujemnością litu, przyjmowaną jako jeden.

Wśród elementów grup IA - VIIA:

elektroujemność z reguły wzrasta w okresach („od lewej do prawej”) wraz ze wzrostem liczby atomowej i maleje w grupach („od góry do dołu”).

Wzorce zmian elektroujemności wśród elementów bloku d są znacznie bardziej złożone.

Pierwiastki o dużej elektroujemności, których atomy mają duże powinowactwo elektronowe i wysoką energię jonizacji, czyli podatne na dodanie elektronu lub przesunięcie pary wiążących elektronów w ich kierunku, nazywane są niemetalami.

Należą do nich: wodór, węgiel, azot, fosfor, tlen, siarka, selen, fluor, chlor, brom i jod. Ze względu na szereg cech do niemetali zaliczana jest także specjalna grupa gazów szlachetnych (hel-radon).

Metale obejmują większość pierwiastków układu okresowego.

Metale charakteryzują się niską elektroujemnością, czyli niską energią jonizacji i powinowactwem elektronowym. Atomy metali albo oddają elektrony atomom niemetalu, albo mieszają pary wiążących się elektronów od siebie. Metale mają charakterystyczny połysk, wysoką przewodność elektryczną i dobrą przewodność cieplną. Są w większości trwałe i plastyczne.

Ten zestaw właściwości fizycznych odróżniających metale od niemetali można wytłumaczyć specjalnym rodzajem wiązania występującego w metalach. Wszystkie metale mają wyraźnie określoną sieć krystaliczną. Wraz z atomami jego węzły zawierają kationy metali, tj. atomy, które utraciły elektrony. Elektrony te tworzą uspołecznioną chmurę elektronów, tak zwany gaz elektronowy. Elektrony te znajdują się w polu siłowym wielu jąder. To wiązanie nazywa się metalicznym. Swobodna migracja elektronów w całej objętości kryształu determinuje szczególne właściwości fizyczne metali.

Metale obejmują wszystkie pierwiastki d i f. Jeśli z układu okresowego wybierzesz w myślach tylko bloki pierwiastków s i p, czyli pierwiastki z grupy A i narysujesz przekątną od lewego górnego do prawego dolnego rogu, to okaże się, że znajdują się pierwiastki niemetaliczne po prawej stronie tej przekątnej, a metaliczne - po lewej. W sąsiedztwie przekątnej znajdują się elementy, których nie można jednoznacznie zaklasyfikować ani do metali, ani do niemetali. Do pierwiastków pośrednich zalicza się: bor, krzem, german, arsen, antymon, selen, polon i astat.

Idee dotyczące wiązań kowalencyjnych i jonowych odegrały ważną rolę w rozwoju idei dotyczących budowy materii, jednakże utworzenie nowych metod fizykochemicznych badania drobnej struktury materii oraz ich zastosowanie pokazało, że zjawisko wiązania chemicznego jest znacznie bardziej złożony. Obecnie uważa się, że każde wiązanie heteroatomowe jest zarówno kowalencyjne, jak i jonowe, ale w różnych proporcjach. W ten sposób wprowadzono koncepcję składników kowalencyjnych i jonowych wiązania heteroatomowego. Im większa różnica elektroujemności atomów wiążących, tym większa polarność wiązania. Gdy różnica jest większa niż dwie jednostki, składnik jonowy prawie zawsze dominuje. Porównajmy dwa tlenki: tlenek sodu Na 2 O i tlenek chloru (VII) Cl 2 O 7. W tlenku sodu ładunek cząstkowy atomu tlenu wynosi -0,81, a w tlenku chloru -0,02. Oznacza to w praktyce, że wiązanie Na-O jest w 81% jonowe i w 19% kowalencyjne. Składnik jonowy wiązania Cl-O wynosi tylko 2%.

Wykaz używanej literatury

1. Popkow V. A., Puzakov S. A. Chemia ogólna: podręcznik. - M.: GEOTAR-Media, 2010. - 976 s.: ISBN 978-5-9704-1570-2. [Z. 35-37]
2. Volkov, AI, Zharsky, I.M. Duży podręcznik chemiczny / A.I. Wołkow, I.M. Żarskiego. - Mn.: Modern School, 2005. - 608 z ISBN 985-6751-04-7.