Je známo, že všechny látky jsou složeny z molekul. Ale z čeho jsou samotné molekuly vyrobeny? Podívejme se na tento problém podrobněji.
Co je to molekula?
Název "molekula" pochází z latinské molekuly - je to malé slovo molů (hromadně přeloženo). Jejich existence byla poprvé prokázána na experimentu v roce 1906 francouzským fyzikem J. Perrinem, když studoval Brownův pohyb.
V chemii se jedná o název samostatné částice látky, která se skládá ze 2 nebo více atomů spojených kovalentními vazbami. Kvantová mechanika to definuje jako systém sestávající nikoli z atomů, ale z jejich jader a elektronů, které s nimi interagují.
Zajímavý faktFyzika nazývá molekuly nejen polyatomickými, ale také monatomickými částicemi, které se skládají z atomů, které nejsou spojeny chemickými vazbami (čistá rtuť nebo inertní plyny). V tomto případě se pojmy „molekula“ a „atom“ kombinují.
Obvykle jsou molekuly elektricky neutrální, protože počet protonů a elektronů v nich je stejný, ale existují molekuly, které mají elektrický náboj (nazývají se ionty).
Částice látky s vysokou molekulovou hmotností se nazývají makromolekuly. Skládají se z proteinů, nukleových kyselin, enzymů, polysacharidů, aminokyselin, komplexních lipidů a jednotlivých uměle vytvořených sloučenin, například polymerů. Obsahují stovky a tisíce atomů. Deriváty uhlovodíků - organické látky a biopolymery mají zpravidla nejen velkou hmotnost, ale jsou také složitější než anorganické sloučeniny.
Molekulární struktura
Molekula jakékoli sloučeniny má stejné složení, vždy má stejný počet atomů, chemické vlastnosti závisí na valenčních vazbách, které je drží pohromadě. Klasická teorie považuje molekulu za dynamickou strukturu sestávající z atomových jader a jejich skupin a určitého počtu elektronů umístěných na vnitřní a vnější úrovni.
Chemické vazby obvykle tvoří pouze externí elektrony. Vazba je vytvořena 1,2 nebo 3 páry elektronů 2 sousedních atomů (v důsledku čehož se objeví elektronový mrak). Interakční energie atomů závisí na vzdálenosti, ve které jsou umístěny, a přispívá ke stabilitě molekuly za běžných podmínek: nedovoluje atomům dostat se příliš blízko u sebe.
Atomy lze nabíjet kladně i záporně, jejich počet je vždy konstantní. Struktura a složení molekul určité látky není ovlivněno způsobem, jakým byla získána, tj. Uměle vytvořená látka bude přesně stejná jako přírodní.
Molekulární složení je psáno pomocí chemických vzorců. Struktura určuje, jaké fyzikální vlastnosti bude mít látka.
Zajímavý fakt: organická hmota, voda, roztavený oxid uhličitý a vaří při relativně nízkých teplotách a zachovávají si svoji strukturu v pevném stavu. Mnoho anorganických látek se netvoří z molekul, ale z atomů (krystaly, čisté kovy atd.).
Molekuly ve vědě
V chemii je to základní koncept, molekulární struktura je stanovena na základě chemických reakcí s látkou.Je také možné se znalostí struktury zjistit, jaké budou reakce. Výsledkem chemických studií bylo získání většiny znalostí o molekulární funkčnosti a struktuře.
Struktura ve fyzice vysvětluje fyzikální vlastnosti kapalin, plynů a pevných látek. Mobilita molekul určuje, jak rychle je látka schopna proniknout do jiného při kontaktu, úroveň viskozity a tepelná vodivost.
V biologii mají zásadní význam molekulární vlastnosti a prostorová struktura, protože všechny živé věci fungují díky jemné rovnováze interakce mezi molekulami (chemickými a nechemickými).
Na otázku, z čeho se molekuly skládají, lze odpovědět tímto způsobem - z určitého počtu atomů spojených chemickými vazbami. Všechny látky na planetě jsou tvořeny molekulami.jejichž fyzikální a chemické vlastnosti jsou určeny strukturou a složením molekul.