Yra žinoma, kad visas medžiagas sudaro molekulės. Bet iš ko pačios molekulės pagamintos? Pažvelkime į šį klausimą išsamiau.
Kas yra molekulė?
Pavadinimas „molekulė“ kilęs iš lotyniškos molekulės - tai yra žodžio apgamai (išverstas masė) deminutyvas. Pirmą kartą jų egzistavimas buvo įrodytas eksperimentu, kurį 1906 m. Atliko prancūzų fizikas J. Perrinas, kai jis tyrė Browno judesį.
Chemijoje tai yra atskiros medžiagos dalelės, susidedančios iš 2 ar daugiau atomų, sujungtų kovalentiniais ryšiais, pavadinimas. Kvantinė mechanika ją apibūdina kaip sistemą, susidedančią ne iš atomų, bet iš jų branduolių ir elektronų, sąveikaujančių su jais.
Įdomus faktas: Fizika molekules vadina ne tik poliaatominėmis, bet ir vienatūrėmis, kurias sudaro atomai, nesujungti cheminiais ryšiais (grynas gyvsidabris ar inertinės dujos). Šiuo atveju yra sujungtos „molekulės“ ir „atomo“ sąvokos.
Paprastai molekulės yra elektriškai neutralios, nes protonų ir elektronų skaičius jose yra vienodas, tačiau yra molekulių, turinčių elektrinį krūvį (jos vadinamos jonais).
Medžiagos, turinčios didelę molekulinę masę, dalelės vadinamos makromolekulėmis. Jie susideda iš baltymų, nukleorūgščių, fermentų, polisacharidų, amino rūgščių, sudėtingų lipidų ir atskirų dirbtinai sukurtų junginių, pavyzdžiui, polimerų. Jie apima šimtus ir tūkstančius atomų. Angliavandenilių dariniai - organinės medžiagos ir biopolimerai, kaip taisyklė, ne tik turi didelę masę, bet ir yra sudėtingesni nei neorganiniai junginiai.
Molekulinė struktūra
Bet kurio junginio molekulė turi tą pačią sudėtį, ji visada turi tą patį atomų skaičių, cheminės savybės priklauso nuo valentinių ryšių, kurie juos laiko kartu. Klasikinė teorija vertina molekulę kaip dinaminę struktūrą, susidedančią iš atominių branduolių ir jų grupių bei tam tikro skaičiaus elektronų, esančių vidiniame ir išoriniame lygiuose.
Cheminiai ryšiai paprastai sudaro tik išorinius elektronus. Ryšį sukuria 1,2 arba 3 poros elektronų iš 2 gretimų atomų (dėl to atsiranda elektronų debesis). Atomų sąveikos energija priklauso nuo atstumo, kuriame jie yra, ir tai prisideda prie molekulės stabilumo įprastomis sąlygomis: ji neleidžia atomams susilieti per arti.
Atomai gali būti įkraunami teigiamai ir neigiamai, jų skaičius visada yra pastovus. Tam tikros medžiagos molekulių struktūrai ir sudėčiai neturi įtakos jos gavimo būdas, ty dirbtinai pagaminta medžiaga bus visiškai tokia pati kaip natūrali.
Molekulinė sudėtis surašoma naudojant chemines formules. Iš struktūros priklauso, kokias fizikines savybes medžiaga turės.
Įdomus faktas: organinės medžiagos, vanduo, anglies dioksidas ištirpsta ir verda santykinai žemoje temperatūroje ir išlaiko savo struktūrą kietoje būsenoje. Daugelį neorganinių medžiagų sudaro ne molekulės, o atomai (kristalai, gryni metalai ir kt.).
Mokslo molekulės
Chemijoje tai yra pagrindinė sąvoka, molekulinė struktūra nustatoma remiantis cheminėmis reakcijomis su medžiaga.Žinant struktūrą, taip pat galima nustatyti, kokios bus reakcijos. Atlikus cheminius tyrimus buvo gauta didžioji dalis žinių apie molekulinį funkcionalumą ir struktūrą.
Fizikos struktūra paaiškina skysčių, dujų ir kietųjų medžiagų fizikines savybes. Molekulių mobilumas lemia tai, kaip greitai medžiaga gali įsiskverbti į kitą sąlyčio metu, klampos lygį ir šilumos laidumą.
Biologijoje molekulinės savybės ir erdvinė struktūra yra nepaprastai svarbios, nes visi gyvi daiktai funkcionuoja dėl subtilios pusiausvyros tarp molekulių (cheminių ir ne cheminių) sąveikos.
Į klausimą, kokias molekules sudaro, galima atsakyti tokiu būdu - iš tam tikro skaičiaus atomų, sujungtų cheminiais ryšiais. Visos planetos medžiagos yra sudarytos iš molekulių.kurių fizikines ir chemines savybes lemia molekulių struktūra ir sudėtis.