這就是為什麼說碳是一個流浪漢-視頻生物學

視頻： 這就是為什麼說碳是一個流浪漢-視頻生物學#1

如果你想知道，這就是有史以來最具革命性的生物學課程的開始。

今天來了解共價鍵，離子鍵和氫鍵。

電子軌道和八位組規則怎麼樣？

這一切與一個名叫吉爾伯特路易斯的瘋子有什麼關係呢？

它全都包含在內。

[介紹主題劇]

你好！我是漢克。我假設你在這裡，因為你對生物學感興趣，

如果你是，這是有道理的，因為像任何好的50分歌曲 -

生物學只是關於性，而不是死亡。

每個看這個的人應該對性感興趣而不是死，

我認為，你是一個人。

我將以不同於你生活中的大部分課程來教授這門生物課程，

例如，我不會花第一堂課談論我將如何花費其餘的課程。

我剛開始教你，就像現在一樣......

在開始教學之前，我可能會說一件事。是的，我要去。

是的，嗯，如果我為你走得太快 -

關於好處是你可以回放，

如果令人困惑的話，一遍又一遍地看東西，希望它會變得不那麼混亂。

你甚至可以通過你已經知道的部分快進。

另一個提示，您甚至可以使用鍵盤上的數字鍵在視頻中移動，

我保證，你可以隨心所欲地對我這麼做，我完全不介意。

我的一位偉大教授曾告訴過我

為了真正理解任何你需要了解的話題

在該主題下面的複雜程度。

生物學低於生物學的複雜程度是化學。

除非你是生物化學家，否則你會認為它是生物化學。

無論哪種方式，我們都需要了解一點化學反應才能通過生物學。

所以，我的朋友，我們將要開始。

我是一個名為Hank Green的有機分子集合。

有機化合物是一類含有碳的化合物。

而碳是周期表中的這個性感小minx（哦lala）

那就是，你知道，對一夫一妻制不感興趣。

耶洗別？有點流浪漢。蕩婦？

當我說碳很小時，我的意思是，實際上，你知道，它是一個原子，它是一個相對較小的原子。

它有6個質子和6個中子，總原子量為12。

因為碳不佔用很多空間。

因此，碳形成了奇怪的環，片，螺旋，雙重甚至三重鍵。

它可以做各種大塊原子永遠無法實現的事情。

基本上，你知道，你的原子等同於奧林匹克體操運動員。

它只能做所有那些美妙優雅的東西，因為它有點小。

我還說碳是善良的，

關於原子，這是一個有趣的事情。

它不像其他原子那樣拚命想要做任何可以填補電子軌道的東西。

不，碳知道孤獨是什麼感覺

所以不是所有的請 - 我會做什麼 - 你的電子需要像氟，氯，或鈉。

像氯這樣的元素，如果你吸入它們就像撕裂你的內部一樣，

而鈉，鈉是瘋了！如果你喜歡把它放入水中會爆炸！

碳雖然，嗯。它需要更多的電子，但它不會像殺死那樣得到它們。

它像一隻13歲的商場老鼠一樣製造和打破債券，甚至沒有怨恨。

正如我之前提到的，碳也是一種流浪漢，因為它需要4個額外的電子

所以它與幾乎碰巧在附近的人相關聯。

而且因為它需要4個電子，它會同時與2個，3個甚至4個電子結合。

碳願意和有興趣與許多不同的分子結合

如氫，氧，磷，氮或其他碳分子。

它可以在無限配置中執行此操作

允許它成為複雜結構的核心原子，使生物像我們一樣。

因為碳是小巧，善良和有點吝嗇的完美組合，所以生活完全基於這個元素。

碳是生物學的基礎。

這是非常重要的，科學家們甚至在構想不以碳為基礎的生活時會非常困難。

生命只有在地球上才有可能，因為碳總是漂浮在我們的大氣中

以二氧化碳的形式。

所以當我談到與其他元素的碳鍵合時，重要的是要注意，

我實際上並不是在談論性，它只是一個有用的類比。

碳本身就是一個原子，有6個質子，6個中子和6個電子。

原子有電子殼，他們需要填充這些殼，以便成為幸福的原子。

所以碳有6個總電子 - 2個第一個殼，所以它非常開心，

它需要填充第二個外殼的8個中的4個。

碳形式具有我們稱之為共價的鍵

這是當原子實際上彼此共享電子的時候。

所以對於甲烷來說，這是迄今為止最簡單的碳化合物，

碳在其外部電子殼中與四個氫原子共享其4個電子。

氫原子只有一個電子，因此他們希望它們的第一個S軌道被填充。

碳與這4個氫共享4個電子，

而那4個氫與碳共享1個電子，所以每個人都很開心。

在化學和生物學中，這通常被稱為Lewis Dot Structures。

好主我在椅子上。我坐在椅子上，有一本書。

顯然我有話要告訴你這本書，

這是一本叫劉易斯的書：漢克格林的酸和鹼。

考慮到劉易斯點結構的人吉爾伯特路易斯也是劉易斯酸和基地背後的人。

他被提名為諾貝爾獎35次。

這比歷史上任何人都有更多的提名，

和他贏的次數，

與世界上其他所有人贏得的次數大致相同，即0。

劉易斯不喜歡這個。

這有點像棒球運動員的命中率超過歷史上任何其他球員而且沒有全壘打。

他可能是有史以來最有影響力的化學家。

他創造了光子一詞，他徹底改變了我們對酸和鹼的思考方式，

他製作了第一個重水分子，

他是第一個將我們現在談論的共價債券概念化的人。

吉爾伯特劉易斯在他的實驗室里獨自死於氰化物

與一位獲得諾貝爾獎的年輕更有魅力的同事共進午餐

誰參與了曼哈頓計劃。

許多人懷疑他自殺了，他正在研究氰化物，

但是，體檢醫生說心臟病發作沒有真正調查。

我告訴過你們所有這些，因為，呃，我們用來表示原子如何相互鍵合的小劉易斯點結構

是一個由困擾的，瘋狂的天才創造的東西。

這不是一直存在的抽象科學事物，

它是一個被一個人想到的工具，從那以後我們一直在使用它是非常有用的。

在生物學中，大多數化合物可以以Lewis Dot Structure形式顯示，以下是它的工作原理：

這些結構基本上顯示了原子如何結合在一起構成分子

以及製作這些圖表時的一條經驗法則

是與這裡合作的元素彼此反應

以這樣的方式，每個原子在其最外層的殼中最終有八個電子。

這就是所謂的八位組規則：因為原子想要完成他們的八分之一電子才能快樂和滿足。

氧在八位位元組中有6個電子，需要2個，這就是我們獲得H2O的原因。

它還可以與需要4的碳結合，因此您可以獲得2個雙鍵與2個不同的氧原子，最終得到二氧化碳：

那令人討厭的全球變暖氣體，以及使地球上所有生命成為可能的東西。

氮在其外殼中具有五個電子。以下是我們如何計算它們：

有4個佔位符 - 每個佔位符都需要2個原子，就像人們上車一樣，

他們寧願開始不要坐在一起。

我不是在開玩笑，他們真的不會加倍，直到他們不得不。

因此，為了獲得最大的快樂，氮與3個氫結合，形成氨

或者用2個氫原子粘住另一組原子，我們稱之為氨基。

並且如果該氨基與鍵合到羧酸基團的碳鍵合

那麼你有氨基酸。你聽說過那些嗎？

有時電子在共價鍵中與O2一樣平均共享。這被稱為非極性共價鍵。

但通常其中一個參與者更貪婪。例如，在水中

氧氣分子吸入電子，與氧氣相比，它們在氧氣上花費的時間更多。

這在氫周圍產生輕微的正電荷，在氧周圍產生輕微的負電荷。

當有東西收費時，我們說它是極地的。它具有正極和負極，因此它是極性共價鍵。

現在讓我們談談一種完全不同類型的鍵：這是一種離子鍵。

而那是在不分享電子的情況下

原子只是完全，全心全意地捐贈或接受來自另一個原子的電子，然後作為帶電原子幸福地生活。

實際上沒有帶電原子 - 如果原子帶電荷，它就是離子。

原子通常更喜歡中立，

但與擁有一個完整的八位位元組相比，這並不是什麼大不了的事。

就像我們經常在情緒平衡和性滿足之間做出選擇一樣

原子有時會為那個八位組做出犧牲。

我們日常生活中最常見的離子化合物是鹽。氯化鈉，NaCl。

正如我之前提到的那樣，儘管它的味道很美味，

由兩種非常討厭的化學物質組成：鈉和氯。

氯是我們所說的鹵素，它是一種只需要1個電子來實現其八分位數的元素，

鈉是一種鹼金屬，這意味著它的八位位元組只有一個電子。

所以氯和鈉非常接近滿足，以至於他們會愉快地摧毀他們路上的任何東西，以便完成他們的八位音。

因此實際上沒有更好的結果

而不僅僅是將氯和鈉結合在一起，讓它們彼此相愛。

它們立即轉移它們的電子，使鈉沒有一個額外的，氯充滿它的八位位元組。

它們變成了Na 和Cl-並且充滿了它們，它們粘在一起

我們稱這種粘性是一種離子鍵。

就像你必須要真正瘋狂的朋友一樣，將它們組合在一起可能會更好

所以他們會停止打擾你，同樣的事情與鈉和氯一起工作。

你把這兩個放在一起，他們不會打擾任何人，

突然他們不想破壞，他們只是想要美味。

像這樣的化學變化是一個非常棘手的交易

記得氯和鈉只是一秒鐘前肯定會殺了你，現在它們很好吃。

現在，我們將在這裡介紹我們將在化學介紹中討論的最後一點

這就是氫鍵。

我想你還記得水，我希望你不要忘記水。

由於水以極性共價鍵結合在一起，因此氫位帶正電，氧位帶負電。

因此，當水分子四處移動時，我們通常認為它們是完美的流體

但它們實際上有點粘在一起：氫側到氧側。

如果你把一杯水裝得太滿，你可以用眼睛看到這個

它將在頂部冒泡 - 水將在頂部粘在一起。

這是極性共價鍵將水分子彼此粘在一起，使它們不會直接流過玻璃頂部。

這些相對較弱的氫鍵發生在各種化合物中

它們不僅僅發生在水中

它們實際上可以在蛋白質中發揮極其重要的作用，蛋白質是幾乎構成我們整個身體的化學物質。

最後要注意的是債券，甚至是共價債券，離子債券，甚至是他們自己的階級，

通常是不同的優勢，我們你知道往往只是用一點點來寫它們

但該線可代表非常強的共價鍵或相對弱的共價鍵。

有時離子鍵比共價鍵更強，但通常情況並非如此，共價鍵的強度變化很大。

如何建立和破壞這些紐帶對生活和生活至關重要。

製造和破壞債券實際上是生命本身的關鍵 - 也是死亡的關鍵，例如，如果你要攝取一些鈉金屬。

在我們向前邁進生物學時，請記住這一點，

即使是你生命中遇到過的最性感的人，也只是有機化合物的集合

在一袋水裡閑逛。

回顧時間！現在我們已經知道應該在事情開始時提供的目錄

但我們在這裡是革命性的，我們正在做不同的事情。

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丁香葉

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