Poznato je da su sve tvari sastavljene od molekula. Ali od čega su napravljene same molekule? Pogledajmo ovo pitanje detaljnije.
Što je molekula?
Naziv "molekula" dolazi od latinskog molekula - to je umanjenica riječi moles (u prijevodu masa). Njihovo postojanje prvi je put eksperimentom dokazao 1906. J. Perrin, francuski fizičar, kada je proučavao Brownijevo kretanje.
U kemiji to je naziv zasebne čestice materije koja se sastoji od 2 ili više atoma povezanih zajedno kovalentnim vezama. Kvantna mehanika definira ga kao sustav koji se sastoji od atoma, već od njihovih jezgara i elektrona koji s njima djeluju.
Zanimljiva činjenica: Fizika naziva molekule ne samo poliatomske čestice, već i mononatomske, koje se sastoje od atoma koji nisu povezani kemijskim vezama (čista živa ili inertni plinovi). U ovom slučaju, pojmovi "molekula" i "atom" kombinirani su.
Obično su molekule električno neutralne, budući da je broj protona i elektrona u njima isti, ali postoje molekule koje imaju električni naboj (nazivaju se ioni).
Čestice tvari velike molekularne mase nazivaju se makromolekule. Sastoje se od proteina, nukleinskih kiselina, enzima, polisaharida, aminokiselina, složenih lipida i pojedinačnih umjetno stvorenih spojeva, na primjer, polimera. Uključuju stotine i tisuće atoma. Derivati ugljikovodika - organske tvari i biopolimeri u pravilu imaju ne samo veliku masu, već su i složeniji od anorganskih spojeva.
Molekularna struktura
Molekula bilo kojeg spoja ima isti sastav, uvijek ima isti broj atoma, kemijska svojstva ovise o valentnim vezama koje ih drže zajedno. Klasična teorija molekulu smatra dinamičnom strukturom koja se sastoji od atomske jezgre i njihovih skupina i određenog broja elektrona smještenih na unutarnjoj i vanjskoj razini.
Kemijske veze obično formiraju samo vanjske elektrone. Vezu stvara 1,2 ili 3 para elektrona dva susjedna atoma (kao rezultat toga pojavljuje se oblak elektrona). Energija interakcije atoma ovisi o udaljenosti na kojoj se nalaze i doprinosi stabilnosti molekule u uobičajenim uvjetima: ne dopušta da se atomi previše zbliže.
Atomi se mogu puniti pozitivno i negativno, njihov je broj uvijek stalan. Na strukturu i sastav molekula određene tvari ne utječe način na koji je dobiven, to jest, umjetno proizvedena tvar bit će potpuno ista kao i prirodna.
Molekularni sastav je napisan pomoću kemijskih formula. Struktura određuje koja će fizička svojstva imati tvar.
Zanimljiva činjenica: organske tvari, voda, ugljični dioksid rastope se i kuhaju na relativno niskim temperaturama, te zadržavaju svoju strukturu u čvrstom stanju. Mnoge anorganske tvari ne sastoje se od molekula, već od atoma (kristali, čisti metali itd.).
Molekule u znanosti
U kemiji je to osnovni koncept, molekularna struktura se određuje na temelju kemijskih reakcija s materijom.Također je, znajući strukturu, moguće ustanoviti kakve će biti reakcije. Kao rezultat kemijskih studija, dobijena je većina znanja o molekularnoj funkcionalnosti i strukturi.
Struktura u fizici objašnjava fizička svojstva tekućina, plinova i krutih tvari. Pokretljivost molekula određuje koliko brzo neka tvar može prodrijeti u drugu nakon kontakta, viskoznosti i brzine toplinske vodljivosti.
U biologiji su molekularna svojstva i prostorna struktura od najveće važnosti, jer sva živa bića funkcioniraju zbog osjetljive ravnoteže interakcija molekula (kemijske i ne-kemijske).
Na pitanje od čega se sastoje molekule može se odgovoriti na ovaj način - iz određenog broja atoma povezanih kemijskim vezama. Sve tvari na planeti sastoje se od molekula.čija su fizička i kemijska svojstva određena strukturom i sastavom molekula.
