Return to Video

Как атомы образуют связи - Джордж Зайдан и Чарльз Мортон

  • 0:07 - 0:10
    Большинство атомов не гуляют сами по себе,
  • 0:10 - 0:12
    а вступают в химические связи
    с другими атомами.
  • 0:12 - 0:14
    Связи могут создаваться между атомами
  • 0:14 - 0:16
    одного химического элемента
  • 0:16 - 0:17
    или разных элементов.
  • 0:17 - 0:20
    Легко представить такие связи
    в виде перетягивания каната.
  • 0:20 - 0:22
    Если один атом очень сильный,
  • 0:22 - 0:24
    он перетянет на себя один
    или несколько электронов
  • 0:24 - 0:26
    другого атома.
  • 0:26 - 0:29
    Тогда у вас получатся один
    отрицательно заряженный ион
  • 0:29 - 0:31
    и один положительно заряженный ион.
  • 0:31 - 0:33
    Притяжение между
    противоположными зарядами
  • 0:33 - 0:36
    называется ионной связью.
  • 0:36 - 0:37
    Это как если бы вы
  • 0:37 - 0:40
    отдали свою игрушку кому-то
  • 0:40 - 0:43
    и никогда не получили бы её обратно.
  • 0:43 - 0:45
    Элементы поваренной соли,
    или хлорида натрия,
  • 0:45 - 0:47
    удерживаются вместе за счёт ионных связей.
  • 0:47 - 0:50
    Каждый атом натрия отдаёт один электрон
  • 0:50 - 0:52
    каждому атому хлора,
  • 0:52 - 0:53
    образуются ионы,
  • 0:53 - 0:56
    и эти ионы выстраиваются
  • 0:56 - 0:58
    в трёхмерную кристаллическую решётку,
  • 0:58 - 1:00
    в которой каждый ион натрия
  • 1:00 - 1:02
    связан с шестью ионами хлора,
  • 1:02 - 1:03
    а каждый ион хлора
  • 1:03 - 1:06
    связан с шестью ионами натрия.
  • 1:06 - 1:08
    Атомы хлора никогда не отдают
  • 1:08 - 1:10
    атомам натрия их электроны назад.
  • 1:11 - 1:14
    Однако эти сделки не всегда
    настолько специфичны.
  • 1:14 - 1:17
    Если один атом не может пересилить другой,
  • 1:17 - 1:19
    они поделят электроны между собой.
  • 1:19 - 1:21
    Это как обед в складчину,
  • 1:21 - 1:23
    когда вы с другом приносите по блюду
  • 1:23 - 1:25
    и едите их вместе.
  • 1:25 - 1:27
    Каждый атом притягивается
  • 1:27 - 1:28
    к поделенным электронам,
  • 1:28 - 1:32
    и это притяжение называется
    ковалентной связью.
  • 1:32 - 1:34
    Белки и ДНК нашего организма,
  • 1:34 - 1:36
    к примеру, удерживаются вместе
  • 1:36 - 1:38
    в основном с помощью ковалентных связей.
  • 1:38 - 1:40
    Некоторые атомы могут вступать
    в ковалентную связь
  • 1:40 - 1:41
    только с одним атомом,
  • 1:41 - 1:43
    другие — со многими.
  • 1:43 - 1:45
    Количество атомов, с которыми
  • 1:45 - 1:46
    один атом способен образовать связь,
  • 1:46 - 1:48
    зависит от расположения электронов.
  • 1:48 - 1:51
    Как же располагаются электроны?
  • 1:51 - 1:54
    Каждый атом чистого несвязанного вещества
  • 1:54 - 1:55
    электрически нейтрален,
  • 1:55 - 1:57
    поскольку он содержит одинаковое число
  • 1:57 - 1:59
    протонов в ядре
  • 1:59 - 2:02
    и электронов вокруг ядра.
  • 2:02 - 2:04
    И не все электроны
    готовы вступать в связь.
  • 2:04 - 2:06
    Только самые далёкие от ядра электроны,
  • 2:06 - 2:09
    находящиеся на внешней оболочке атома
  • 2:09 - 2:11
    и обладающие наибольшей энергией,
  • 2:11 - 2:13
    образуют химические связи.
  • 2:13 - 2:16
    Кстати, это относится и к ионным связям.
  • 2:16 - 2:17
    Помните хлорид натрия?
  • 2:17 - 2:19
    Так вот, электрон, отдаваемый натрием,
  • 2:19 - 2:21
    находится дальше всего от ядра,
  • 2:21 - 2:23
    и электронная оболочка, которую он занимает,
  • 2:23 - 2:25
    когда переходит к хлору, —
  • 2:25 - 2:28
    самая дальняя от ядра хлора.
  • 2:28 - 2:31
    Но вернёмся к ковалентным связям.
  • 2:31 - 2:32
    У углерода четыре электрона,
  • 2:32 - 2:33
    способных вступать в связь,
  • 2:33 - 2:35
    у азота три, у кислорода два.
  • 2:35 - 2:37
    Таким образом, углерод
    образует четыре связи,
  • 2:37 - 2:39
    азот — три,
    а кислород — две.
  • 2:39 - 2:41
    У водорода есть только один электрон,
  • 2:41 - 2:44
    поэтому он может вступить в одну связь.
  • 2:44 - 2:47
    В отдельных случаях
    атомы могут образовать больше связей,
  • 2:47 - 2:48
    чем можно было бы ожидать,
  • 2:48 - 2:51
    но у них на это должна быть
    очень веская причина,
  • 2:51 - 2:53
    иначе всё может развалиться.
  • 2:53 - 2:54
    Группы атомов, связанных ковалентно,
  • 2:54 - 2:58
    называются молекулами.
    Они могут быть небольшими.
  • 2:58 - 3:01
    К примеру, каждая молекула
    газообразного кислорода
  • 3:01 - 3:03
    состоит лишь из двух атомов кислорода,
  • 3:03 - 3:04
    связанных между собой.
  • 3:04 - 3:07
    Или же они могут быть
    очень-очень большими.
  • 3:07 - 3:09
    13-я человеческая хромосома
    состоит всего лишь из двух молекул,
  • 3:09 - 3:13
    но каждая из них содержит
    более 37 миллиардов атомов.
  • 3:13 - 3:15
    И вся эта конструкция,
    весь этот «город» атомов,
  • 3:15 - 3:19
    удерживается вместе простыми и скромными
    химическими связями.
Title:
Как атомы образуют связи - Джордж Зайдан и Чарльз Мортон
Description:

Урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/how-atoms-bond-george-zaidan-and-charles-morton

Атомы постоянно вступают в химические связи; так они образуют молекулы. Иногда в атомном перетягивании канатов один атом отбирает электроны у другого атома — образуется ионная связь. Порой атомы ведут себя хорошо и делятся электронами в ковалентной связи. На примерах от обычного кислорода до сложнейшей человеческой хромосомы номер 13, Джордж Зайдан и Чарльз Мортон разбирают с нами основы простой химической связи.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:34

Russian subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.