Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Dlaczegowfizycznymświeciemożliwajeststruktura?
31
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
chodzićwprzestrzeni.Oilezarazporekombinacjibyłoonobardzogorące(wysokoenerge-
tyczne,omałejdługościfali),tobardzosięochłodziłowwynikuekspansjiWszechświata
idziśjegotemperaturawynosijedynieok.2,7K.
Wróćmyjednakdonajbardziejnaswtymmiejscuinteresującychatomówicząste-
czek.Jużatomylubmolekułyprostychzwiązkówchemicznychmogąorganizowaćsię
wduże,częstomakroskopowestruktury.Należądonichkryształyimetale.Kryształy
trójwymiarowymistrukturamiposiadającymijedenzkilkunastu(dokładnie:czternastu)wy-
różnionychwnichrodzajówsymetrii.Symetriatawynikazregularnegoułożeniaatomów
lubcząsteczekwprzestrzeni,wskutekczegotasamajednostkastrukturypowtarzasięokre-
sowowokreślonychkierunkachprzestrzennych.Strukturakryształuutrzymywanajestalbo
przezwiązaniajonowe(np.chloreksodu,czylisólkuchenna),alboprzezwiązaniakowa-
lencyjne(np.kryształygrafituzbudowanezatomówwęgla),alboteżprzezwiązaniapolarne
(np.lódwodny).Jeśliwiązaniatezostanązerwane,kryształpęka,costanowiokruchości
kryształówiichmałejodpornościnaodkształcanie.Powszechnieznanedużekryształy
solikuchennejlubkwarcu(SiO2).Jednakże,mikroskopijnekryształywystępująpowszech-
niewprzyrodzie.Wszczególności,większośćskałtworzącychskorupękuliziemskiejto,
wytworzonewwynikuprocesówgeologicznych,zlepkiprzemieszanychwróżnychkombi-
nacjachkryształówrozmaitychminerałów.
Codometali(wstanieczystym),towpewnymsensietworząonejednewielkie
cząsteczki,ponieważwszystkieniesparowane(walencyjne)elektronywbryłcemetaluzo-
stająuwspólnionepomiędzyskładającesięnabryłkęatomymetalu,tworzącniejakojeden
wielkiorbitalcząsteczkowy.Leżytoupodstawtakichcechmetali,jakdobreprzewodnictwo
elektryczne,cieplneczywłasnościmagnetyczneniektórychznich.Stądteżbierzesięduża
podatnośćmetalinaodkształcenie:zginanie,kształtowanie,kucie(twardąstalwytwarzasię
dodającdożelazainnepierwiastki,zwłaszczawęgiel).
Jednak,chociażkryształyimetaleposiadająmakroskopowąstrukturę,tojestona
niezmierniemonotonna.Tensamukładjednego(metale,niektórekryształy)lubkilku-kil-
kunastu(innekryształy)atomówjestwnichpowtarzanywcałejobjętościmetalulubkrysz-
tałuogromnąilośćrazy.Szczątkowanstruktura”występujetunajednymtylkopoziomie
hierarchii.Niejesttozatemzpewnościądrogaprowadzącadozłożonościstrukturyorgani-
zmówżywych.
1.2.Strukturawchemiiorganicznej,biochemiiibiologii
Wposzukiwaniukorzeniróżnorodności,złożonościihierarchicznościstrukturyor-
ganizmówżywychmusimywięcwrócićdocząsteczekzwiązkówchemicznych,wktórych
atomypołączonewiązaniamikowalencyjnymi.Większośćtychmolekułzbudowanych
jestzkilkulubkilkunastuatomówdwóchlubkilkupierwiastków.Wistocie,żadenzpier-