Se știe că toate substanțele sunt compuse din molecule. Dar din ce formează moleculele în sine? Să analizăm mai detaliat această problemă.
Ce este o moleculă?
Denumirea „moleculă” provine din latina moleculă - este un diminutiv al cuvântului aluniță (tradusă în masă). Existența lor a fost dovedită pentru prima dată într-un experiment din 1906 de J. Perrin, un fizician francez, când a studiat mișcarea lui Brownian.
În chimie, acesta este numele unei particule separate de materie, care constă din 2 sau mai mulți atomi legați între ele prin legături covalente. Mecanica cuantică îl definește ca un sistem alcătuit nu din atomi, ci din nucleele lor și electronii care interacționează cu aceștia.
Fapt interesant: Fizica numește molecule nu numai particule poliatomice, ci și monatomice, constând din atomi neconectați prin legături chimice (mercur pur sau gaze inerte). În acest caz, conceptele de „moleculă” și „atom” sunt combinate.
De obicei, moleculele sunt neutre din punct de vedere electric, deoarece numărul protonilor și electronilor din ele este același, dar există molecule care au o sarcină electrică (se numesc ioni).
Particulele unei substanțe cu o greutate moleculară mare se numesc macromolecule. Ele constau din proteine, acizi nucleici, enzime, polizaharide, aminoacizi, lipide complexe și compuși individuali creați artificial, de exemplu, polimeri. Acestea includ sute și mii de atomi. Derivații hidrocarburilor - substanțe organice și biopolimeri, de regulă, nu numai că au o masă mare, dar sunt și mai complexe decât compușii anorganici.
Structura moleculară
Molecula oricărui compus are aceeași compoziție, are întotdeauna același număr de atomi, proprietățile chimice depind de legăturile de valență care îi țin împreună. Teoria clasică consideră molecula ca o structură dinamică formată din nuclee atomice și grupurile lor și un anumit număr de electroni situați la nivel intern și extern.
Legăturile chimice formează de obicei numai electroni externi. O legătură este creată de 1,2 sau 3 perechi de electroni de 2 atomi vecini (ca urmare a cărora apare un nor de electroni). Energia de interacțiune a atomilor depinde de distanța la care se află și contribuie la stabilitatea moleculei în condiții obișnuite: nu permite ca atomii să se apropie prea mult între ei.
Atomii pot fi încărcați pozitiv și negativ, numărul lor este întotdeauna constant. Structura și compoziția moleculelor unei anumite substanțe nu este afectată de modul în care a fost obținută, adică o substanță produsă artificial va fi exact aceeași cu cea naturală.
Compoziția moleculară este scrisă folosind formule chimice. Structura determină ce proprietăți fizice va avea o substanță.
Fapt interesant: materia organică, apa, dioxidul de carbon se topesc și se fierb la temperaturi relativ scăzute și își păstrează structura în stare solidă. Multe substanțe anorganice nu sunt formate din molecule, ci din atomi (cristale, metale pure etc.).
Molecule în știință
În chimie, acesta este conceptul de bază, structura moleculară este determinată pe baza reacțiilor chimice cu o substanță.Este de asemenea posibil, cunoscând structura, să stabilim care vor fi reacțiile. Ca urmare a studiilor chimice, a fost obținută cea mai mare parte a cunoștințelor despre funcționalitatea și structura moleculară.
Structura în fizică explică proprietățile fizice ale lichidelor, gazelor și solidelor. Mobilitatea moleculelor determină cât de repede o substanță este capabilă să pătrundă în alta la contact, nivelul de vâscozitate și conductivitatea termică.
În biologie, proprietățile moleculare și structura spațială au o importanță primordială, deoarece toate lucrurile vii funcționează datorită echilibrului delicat al interacțiunii dintre molecule (chimice și non-chimice).
La întrebarea din ce constă moleculele se poate răspunde astfel - dintr-un anumit număr de atomi uniți prin legături chimice. Toate substanțele de pe planetă sunt formate din molecule.ale căror proprietăți fizice și chimice sunt determinate de structura și compoziția moleculelor.
