Ismert, hogy minden anyag molekulákból áll. De miből készülnek a molekulák? Nézzük meg részletesebben ezt a kérdést.
Mi a molekula?
A "molekula" név a latin molekulából származik - ez az anyajegy szó (kiszerelve) kiszerelése. Létezésüket először egy 1906-os kísérletben bizonyította J. Perrin, egy francia fizikus, amikor Brown mozgását tanulmányozta.
A kémiában ez egy külön anyagrészecske neve, amely két vagy több atomból áll, amelyeket kovalens kötések kötnek össze. A kvantummechanika azt a rendszert definiálja, amely nem atomokból áll, hanem azok atommagjaiból és elektronjaikból kölcsönhatásba lépve.
Érdekes tény: A fizika a molekulákat nem csak a poliatómikus részecskéknek, hanem a monoatomikus molekulákat is nevezi, amelyek atomjai nem kapcsolódnak kémiai kötésekkel (tiszta higany vagy inert gázok). Ebben az esetben a „molekula” és az „atom” fogalmait kombináljuk.
Általában a molekulák elektromos szempontból semlegesek, mivel a protonok és az elektronok száma azonos, de vannak molekulák, amelyeknek elektromos töltése van (ezeket ionoknak nevezik).
Egy anyag nagy molekulatömegű részecskéit makromolekuláknak nevezzük. Ezek fehérjékből, nukleinsavakból, enzimekből, poliszacharidokból, aminosavakból, komplex lipidekből és egyes mesterségesen létrehozott vegyületekből, például polimerekből állnak. Ezek több száz és ezer atomot tartalmaznak. Szénhidrogének származékai - a szerves anyagok és a biopolimerek általában nemcsak nagy tömegűek, de összetettebbek, mint a szervetlen vegyületek.
Molekuláris szerkezet
Bármely vegyület molekula azonos összetételű, mindig azonos számú atomot tartalmaz, a kémiai tulajdonságok attól függnek, hogy milyen vegyértékkötések tartják őket együtt. A klasszikus elmélet a molekulát dinamikus struktúrának tekinti, amely atommagokból és csoportjaikból, valamint bizonyos számú elektronból áll, amelyek belső és külső szinten helyezkednek el.
A kémiai kötések általában csak külső elektronokat képeznek. A kötést 1,2 vagy 3 pár elektron hozza létre, amelyek 2 szomszédos atomból származnak (ennek eredményeként elektronfelhő jelenik meg). Az atomok kölcsönhatási energiája attól a távolságtól függ, amelyen elhelyezkednek, és rendes körülmények között hozzájárul a molekula stabilitásához: nem teszi lehetővé az atomok számára, hogy túl közel kerüljenek egymáshoz.
Az atomok pozitív és negatív töltésűek lehetnek, számuk állandó. Egy bizonyos anyag molekuláinak szerkezetét és összetételét nem befolyásolja az előállítás módja, azaz egy mesterségesen előállított anyag pontosan megegyezik a természetes anyaggal.
A molekuláris összetételt kémiai képletekkel írják le. A szerkezet határozza meg, hogy az anyag milyen fizikai tulajdonságokkal rendelkezik.
Érdekes tény: szerves anyag, víz, szén-dioxid olvad és forr, viszonylag alacsony hőmérsékleten, és megtartja szerkezetét szilárd állapotban. Sok szervetlen anyag nem molekulákból áll, hanem atomokból (kristályok, tiszta fémek stb.).
Molekulák a tudományban
A kémiában ez az alapelv, a molekuláris szerkezetet az anyaggal való kémiai reakciók alapján határozzuk meg.A szerkezet ismeretében az is meghatározható, hogy mi lesz a reakció. A kémiai vizsgálatok eredményeként a molekuláris funkcionalitással és szerkezettel kapcsolatos ismeretek nagy részét elsajátították.
A fizika szerkezete magyarázza a folyadékok, gázok és szilárd anyagok fizikai tulajdonságait. A molekulák mobilitása határozza meg, hogy az anyag milyen gyorsan képes behatolni egy másikba érintkezéskor, a viszkozitás szintjét és a hővezetési sebességet.
A biológiában a molekuláris tulajdonságok és a térszerkezet kiemelkedően fontosak, mivel az összes élőlény a molekulák (kémiai és nem kémiai) kölcsönhatásának finom egyensúlya miatt működik.
A kérdés, hogy mely molekulák állnak, így válaszolható meg - bizonyos számú atomtól kémiai kötésekkel összekapcsolva. A bolygó összes anyaga molekulákból áll.amelynek fizikai és kémiai tulajdonságait a molekulák szerkezete és összetétele határozza meg.