Слайд 2
Молекула
Молекула (новолат. molecula, уменьшительное
от лат. moles — масса), наименьшая частица вещества, обладающая
его химическими свойствами. Молекула состоит из атомов, точнее — из атомных ядер, окружающих их внутренних электронов и внешних валентных электронов, образующих химические связи.
Слайд 4
Состав:
Состав Молекула выражают формулами
химическими. Эмпирическая формула (например, С2Н6О для этилового спирта) устанавливается
на основании атомного соотношения содержащихся в веществе элементов, определяемого химическим анализом, и молекулярной массы.
Слайд 6
В физике понятие о Молекула оказалось необходимым
для объяснения свойств газов, жидкостей и твёрдых тел. Прямое
экспериментальное доказательство существования Молекула впервые было получено при изучении броуновского движения (французский физик Ж. Перрен, 1906).
Слайд 8
Оказывается, у достаточно сложных молекул имеются
свои пристрастия. Например, одни органические молекулы «любят» контактировать с
водой, а другие избегают такого контакта, «боятся» воды. Их и называют соответственно – гидрофильными и гидрофобными молекулами.
Слайд 9
Молекула-русалка
Эта история начинается
с одного из
увлечений Бенджамина Франклина, выдающегося американского учено го. Будучи в 1774 году в Европе, Франклин в свободное время экспе риментировал с масляными плен ками на поверхности воды. Ученый был удивлен, когда выяснилось, что всего одна ложка масла растекает ся по поверхности пруда площадью в пол-акра. Если подсчитать толщину пле нки, то окажется, что пленка содержит только один слой молекул. Этот факт был осознан лишь 100 лет спустя. Некая англичанка по имени Агнес Поккельс в своей ванне принялась измерять поверхностное натяжение воды мылом. Оказалось, что мыльная пленка заметно понижает поверхностное натяжение.
Слайд 10
Проблема
Существуют, еще
и молекулы вроде русалок – одна их часть гидрофильная,
а другая гидрофобная. Молекулы-русалки должны решить проблему: быть им в воде или не быть. Найденное решение оказывается поистине соломоновым: конечно, они будут в воде, но только наполовину. Молекулы-русалки располагаются на поверхности воды так, что их гидрофильная головка опущена в воду, а гидро фобный хвост высовывается на ружу. Положение русалок нес колько неудобное, зато оно удо влетворяет одному из основны х принципов физики систем из многих частиц – принципу мин имума свободной энергии.
Слайд 11
Молекула стеариновой кислоты – типичная «русалка». При
образовании мономолекулярного слоя на поверхности воды гидрофильные головки молекул
опущены в воду, а гидрофобные хвосты торчат вертикально над водной поверхностью.
Слайд 12
Ну и, наконец, использование ориентированных молекулярных ансамблей
позволяет на совершенно новой основе поставить вопрос о направленных
электро- и фотохимических реакциях, таких, как фотосинтез, преобразование солнечной энергии или, скажем, фоторазложение воды. Одним словом, похоже на то, что технология ленгмюровских пленок вскоре окажется замечательной основой для самой передовой области – молекулярной электроники.
Слайд 14
Широкое развитие получают сейчас гибридные системы, где
ленгмюровские пленки скомбинированы с традиционными транзисторными элементами. Высокая диэлектрическая
прочность позволяет использовать такие пленки в качестве одного из элементов – так называемого подзатворного диэлектрика в полевых транзисторах. Все это расширяет диапазон используемых полупроводниковых кристаллов. Диэлектрические монослои улучшают характеристики солнечных батарей и светоизлучающих (люминесцентных) диодов, «очувствляют» поверхность фотоматериалов и т.д.