Es ist bekannt, dass alle Substanzen aus Molekülen bestehen. Aber woraus bestehen die Moleküle selbst? Schauen wir uns dieses Problem genauer an.
Was ist ein Molekül?
Der Name "Molekül" kommt vom lateinischen Molekül - es ist eine Verkleinerung des Wortes Mol (massenübersetzt). Ihre Existenz wurde erstmals 1906 in einem Experiment von J. Perrin, einem französischen Physiker, bewiesen, als er die Brownsche Bewegung studierte.
In der Chemie ist dies der Name eines separaten Partikels einer Substanz, das aus zwei oder mehr Atomen besteht, die durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Die Quantenmechanik definiert es als ein System, das nicht aus Atomen besteht, sondern aus ihren mit ihnen wechselwirkenden Kernen und Elektronen.
Interessante Tatsache: Die Physik nennt Moleküle nicht nur mehratomige, sondern auch einatomige Moleküle, die aus Atomen bestehen, die nicht durch chemische Bindungen verbunden sind (reines Quecksilber oder Inertgase). In diesem Fall werden die Konzepte „Molekül“ und „Atom“ kombiniert.
Normalerweise sind die Moleküle elektrisch neutral, da die Anzahl der Protonen und Elektronen in ihnen gleich ist, aber es gibt Moleküle, die eine elektrische Ladung haben (sie werden Ionen genannt).
Partikel einer Substanz mit hohem Molekulargewicht werden Makromoleküle genannt. Sie bestehen aus Proteinen, Nukleinsäuren, Enzymen, Polysacchariden, Aminosäuren, komplexen Lipiden und einzelnen künstlich hergestellten Verbindungen, beispielsweise Polymeren. Sie umfassen Hunderte und Tausende von Atomen. Derivate von Kohlenwasserstoffen - organische Substanzen und Biopolymere - haben in der Regel nicht nur eine große Masse, sondern sind auch komplexer als anorganische Verbindungen.
Molekulare Struktur
Das Molekül einer Verbindung hat die gleiche Zusammensetzung, es hat immer die gleiche Anzahl von Atomen, die chemischen Eigenschaften hängen von den Valenzbindungen ab, die sie zusammenhalten. Die klassische Theorie betrachtet das Molekül als eine dynamische Struktur, die aus Atomkernen und ihren Gruppen und einer bestimmten Anzahl von Elektronen besteht, die sich auf internen und externen Ebenen befinden.
Chemische Bindungen bilden normalerweise nur externe Elektronen. Eine Bindung wird durch 1,2 oder 3 Elektronenpaare von 2 benachbarten Atomen hergestellt (wodurch eine Elektronenwolke entsteht). Die Wechselwirkungsenergie von Atomen hängt von der Entfernung ab, in der sie sich befinden, und trägt unter normalen Bedingungen zur Stabilität des Moleküls bei: Sie lässt Atome nicht zu nahe beieinander kommen.
Atome können positiv und negativ geladen werden, ihre Anzahl ist immer konstant. Die Struktur und Zusammensetzung der Moleküle einer bestimmten Substanz wird durch die Art und Weise, wie sie erhalten wurde, nicht beeinflusst, dh eine künstlich hergestellte Substanz ist genau die gleiche wie die natürliche.
Die molekulare Zusammensetzung wird unter Verwendung chemischer Formeln geschrieben. Die Struktur bestimmt, welche physikalischen Eigenschaften eine Substanz besitzt.
Interessante Tatsache: Organische Stoffe, Wasser, Kohlendioxid schmelzen und kochen bei relativ niedrigen Temperaturen und behalten ihre Struktur im festen Zustand. Viele anorganische Substanzen bestehen nicht aus Molekülen, sondern aus Atomen (Kristallen, reinen Metallen usw.).
Moleküle in der Wissenschaft
In der Chemie ist dies das Grundkonzept, die Molekülstruktur wird anhand chemischer Reaktionen mit einer Substanz bestimmt.Es ist auch möglich, bei Kenntnis der Struktur festzustellen, wie die Reaktionen aussehen werden. Als Ergebnis chemischer Studien wurde der Großteil des Wissens über molekulare Funktionalität und Struktur erhalten.
Die Struktur in der Physik erklärt die physikalischen Eigenschaften von Flüssigkeiten, Gasen und Festkörpern. Die Beweglichkeit der Moleküle bestimmt, wie schnell eine Substanz bei Kontakt in eine andere eindringen kann, wie hoch die Viskosität und die Wärmeleitfähigkeitsrate sind.
In der Biologie sind molekulare Eigenschaften und räumliche Struktur von größter Bedeutung, da alle Lebewesen aufgrund des empfindlichen Gleichgewichts der Wechselwirkung zwischen Molekülen (chemisch und nicht chemisch) funktionieren.
Die Frage, woraus Moleküle bestehen, kann auf diese Weise beantwortet werden - aus einer bestimmten Anzahl von Atomen, die durch chemische Bindungen miteinander verbunden sind. Alle Substanzen auf dem Planeten bestehen aus Molekülen.deren physikalische und chemische Eigenschaften durch die Struktur und Zusammensetzung der Moleküle bestimmt werden.
