Էջ:Հայկական Սովետական Հանրագիտարան (Soviet Armenian Encyclopedia) 7.djvu/684

խարկումների օրինաչափություններն այսօր էլ քիմիայի ուսումնասիրության հիմնական առարկաներն են։ Քիմ․ ռեակցիան նյութերի Մ–ների փոխարկումն է այլ նյութերի Մ–ների։
Քիմ․ ռեակցիաների ընթացքում մի տեսակի Մ–ները փոխարկվում են այլ տեսակի Մ–ների։ Տարբեր նյութերի Մ–ները տարբերվում են որակական և քանակական բաղադրությամբ, զանգվածով, կառուցվածքով, ատոմների փոխադարձ դասավորությամբ, ատոմների միջև քիմ․ կապի բնույթով և հատկություններով։ Մ–ի զանգվածը սովորաբար $10^{-24}$ գ–ի կարգի մեծություն է, իսկ չափերը մի քանի (կամ տասնյակ) Å։ Բնության մեջ, սակայն, տարածված են նյութեր (կաուչուկ, թաղանթանյութ, սպիտակուցներ), որոնց Մ–ները շատ ավելի մեծ են (բաղկացած են հազարավոր, անգամ միլիոնավոր ատոմներից, և որոնց զանգվածը հասնում է $10^{-20}-10^{-16}$ գ–ի)։ Այդպիսի Մ–ները կոչվում են մակրոմոլեկուլներ։ Նյութը բնորոշող կարևոր մեծություն է մոլեկուլային զանգվածը, որի արժեքը տարբեր նյութերի համար միավորներից հասնում է տասնյակ, երբեմն հարյուրավոր միլիոնների։ Մ․, որի բացասական և դրական լիցքերի «ծանրության կենտրոնները» չեն համընկնում, բևեռացված է և ունի սեփական դիպոլային մոմենտ։ Էլեկտրական դաշտում Մ–ները բևեռացվում են և ձեռք են բերում մակածված դիպոլային մոմենտ։ Մ–ները բևեռացվում են նաև լույսի փոփոխական էլեկտրական դաշտում։ Դրանով է պայմանավորված լույսի բեկումը, կլանումը, նյութի օպտիկական ակտիվությունը։ Նյութերի մեծամասնության Մ–ները դիամագնիսական են։ Պարամագնիսական են միայն չզույգված էլեկտրոններ պարունակող Մ–ները (տես Դիամագնիսականություն, Պարամագնիսականություն)։ Մ–ի բևեռացվելու ունակությունը և նյութի մագնիսական ընկալունակությունը պայմանավորված են արժեքական էլեկտրոնների բնույթով։ Մոլեկուլային սպեկտրները պարունակում են ուղղակի տեղեկություններ Մ–ի վիճակների և նրանց միջև հավանական անցումների մասին և օգտագործվում են Մ–ները ուսումնասիրելու համար (տես Էլեկտրոնային պարամագնիսական ռեզոնանս, Միջուկային մագնիսական ռեզոնանս)։
Ըստ նյութի ատոմամոլեկուլային դասական ուսմունքի, բոլոր նյութերը բաղկացած են Մ–ներից, որոնք փոխազդում են իրար հետ և գտնվում անընդհատ շարժման մեջ։ Գազերում Մ–ների փոխազդեցությունը թույլ է, շարժումը՝ բրոունյան, պինդ նյութերում՝ փոխազդեցությունը ուժեղ է, շարժումը՝ տատանողական։ Գազերում Մ–ները ինքնուրույն են, պինդ նյութերում՝ պահպանում են կամ կորցնում ինքնուրույնությունը։ Նյութերի մեծ մասը հեղուկ վիճակում բաղկացած է Մ–ներից։ Կոնդենսված համակարգերում (հեղուկ, պինդ) Մ–ները պահպանում են իրենց գոյությունը, եթե միջմոլեկուլային փոխազդեցությունները հաղթահարելու համար անհրաժեշտ էներգիան շատ ավելի փոքր է, քան ատոմների միջև քիմ կապի էներգիան։ Բազմաթիվ օրգ․ և որոշ անօրգանական նյութեր (շաքար, ծծումբ ևն) առաջացնում են մոլեկուլային բյուրեղներ, որոնց բյուրեղական ցանցի հանգույցներում գտնվում են իրար հետ թույլ փոխազդող Մ–ները։ Իոնական և ատոմական բյուրեղներում առանձին Մ–ներ չկան, ամբողջ բյուրեղը փաստորեն մի հսկայական Մ․ է։ Նյութի մոլեկուլային կամ քիմ․ բանաձևը, որը որոշվում է նյութում պարունակվող քիմ․ տարրերի ատոմական հարաբերությունների (ստացվում են քիմ․ վերլուծությամբ) և մոլեկուլային զանգվածի միշոցով, մոլեկուլային կառուցվածք ունեցող նյութերի դեպքում արտահայտում է Մ–ի իրական բաղադրությունը։ Մյուս դեպքերում քիմ․ բանաձևը ցույց է տալիս միայն տարրերի հարաբերական պարունակությունը նյութում։ Նյութի քիմիական կառուցվածքի տեսության ստեղծումը (Ա․ Մ․ Բուտլերով, Ֆ․ Ա․ Կեկուլե և ուրիշներ) հնարավոր դարձրեց Մ․ պատկերել գրաֆիկական բանաձևի միջոցով, որը բաղադրությունից բացի ցույց է տալիս նաև քիմ․ կապերի հաջորդականությունը Մ–ում։ Պարզվեց, որ տարբեր կառուցվածք, տարբեր հատկություն ունեցող Մ–ները կարող են ունենալ միևնույն բաղադրությունը (տես Իզոմերիա)։ Ատոմների փոխազդեցության էներգիան Մ–ում կախված է նրանց միջուկների հեռավորությունից՝ չափազանց մեծ հեռավորությունների դեպքում այդ էներգիան զրո է։ Եթե ատոմները մոտեցնելիս նրանց միջև առաջանում է քիմ․ կապ, ապա Մ–ի պոտենցիալ էներգիան խիստ փոքրանում է (տես նկ․ 1)։ Միջուկների հետագա մոտեցումը բերում է էլեկտրաստատիկական վանման, և էներգիան նորից աճում է։ Սովորաբար Մ–ի էներգիան նրա մեջ եղած քիմ․ կապերի էներգիաների գումարն է: Քիմ․ կապը Մ-ում պայմանավորված է տեղայնացված էլեկտրոններով։ Զուգորդված կապեր պարունակող Մ–ներում $\pi$-կապեր առաջացնող էլեկտրոնները, սակայն, տեղայնացված չեն։ Քիմ․ կապի ժամանակակից տեսությունը հաշվի է առնում նաև $\delta$–կապերի մասնակի ապատեղայնացման հնարավորությունը: Կայուն Մ–ներում էլեկտրոնների գումարային սպինը զրո է։ Կենտ էլեկտրոններ պարունակող Մ–ները սովորաբար կայուն չեն (տես Ազատ ռադիկալներ)։ Յուրաքանչյուր ատոմին տվյալ արժեքական վիճակում կարելի է վերագրել որոշակի կովալենտային կամ ատոմական շառավիղ (իոնական կապի դեպքում՝ իոնական շառավիղ), որը բնորոշում է ատոմի (իոնի) էլեկտրոնային թաղանթի չափերը Մ–ում։ Մ–ի չափերը (որոնք պայմանավորված են նրա մեջ մտնող ատոմների չափերով, քանակով և փոխադարձ դասավորությամբ) ըստ քվանտային մեխանիկայի, խիստ որոշակի չեն։ Մ–ների չափերը և տարածական կառուցվածքը գործնականում որոշում են ռենտգենյան եղանակներով։ Այդ հնարավոր է անգամ շատ բարդ Մ–ի (օրինակ՝ սպիտակուցի) համար։ Մ–ի մեծության կարգը կարելի է գնահատել գազի ջերմահաղորդականության, դիֆուզիայի, մածուցիկության գործակիցների և կոնդենսված վիճակում նյութի խտության միջոցով։ Ոչ բարդ Մ–ների մոդելները (նկ․ 2) կարելի է կառուցել նաև, եթե հայտնի են ատոմների ատոմական (իոնական) և վան–դեր–վաալսյան շառավիղները (այն ցույց է տալիս, թե որքան կարող են մոտենալ քիմ․ կապերով չմիացած ատոմները) և քիմ․ կապերի բնույթը հիբրիդացված ատոմական օրբիտալներով պայմանավորված անկյունների և նրանց միջև (տես Արժեքականություն)։ Քանի որ պարզ՝ $\delta$–կապով կապված ատոմական խմբերը կարող են պտտվել այդ կապի շուրջը, ապա Մ․ կարող է կրել կոնֆորմացիոն փոփոխություններ։ Գերմանացի ֆիզիկոսներ Վ․ Հեյտլերի և Ֆ․ Լոնդոնի (1927) ստեղծած ($H_{2}$ Մ–ի համար) քիմ․ կապի տեսության զարգացումը, մոլեկուլային օրբիտալների եղանակի, քվանտային քիմիայի և էլեկտրոնային հաշվիչ մեքենաների կիրառումը հնարավոր դարձրեց հաշվել քիմ․ կապերի և Մ–ի էներգիաները, միջատոմական հեռավորությունները և էլեկտրոնային խտության բաշխումը բարդ Մ–ներում։ Մ–ի կառուցվածքով և հատկություններով պայմանավորված ֆիզիկական երևույթներն ուսումնասիրում է մոլեկուլային ֆիզիկան, իսկ կենսբ․ երևույթները՝ մոլեկուլային կենսաբանությունը։
Գրկ․ Волькенштейн М. В., Строение и физические свойства молекул, М․–Л., 1955;․ Նույնի, Молекулы и жизнь, М․, 1965; Слэтер Дж․, Электронная структура молекул, пер․ с англ․, М., 1965․ Լ․ Գրիգորյան, Ա․ Մուշեղյան ՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ԳԵՆԵՏԻԿԱ, մոլեկուլային կենսաբանության և գենետիկայի բաժին, ուսումնասիրում է օրգանիզմի ժառանգականության և փոփոխականության նյութական հիմքերը, ինչպես նաև գենետիկական ինֆորմացիայի պահպանման, փոխանցման, փոփոխման և իրականացման մոլեկուլային մեխանիզմները։ Որպես