Відомо, що всі речовини складаються з молекул. Але з чого складаються самі молекули? Давайте розглянемо це питання докладніше.
Що таке молекула?
Назва «молекула» походить від латинського molecula - це зменшувальне від слова moles (в перекладі маса). Вперше їх існування було доведено в експерименті в 1906 р Ж. Перреном, французьким фізиком, коли він вивчав броунівський рух.
У хімії так називається окрема частинка речовини, яка складається з 2 або більше атомів, пов'язаних між собою ковалентними зв'язками. Квантова механіка визначає її як систему, що складається не з атомів, а з їх ядер і електронів, з ними взаємодіють.
Цікавий факт: Фізика називає молекулами не тільки багатоатомні частинки, але і одноатомні, що складаються з атомів, не поєднаних між собою хімічними зв'язками (чиста ртуть або інертні гази). У цьому випадку поняття «молекула» і «атом» поєднуються.
Звичайно молекули електрично нейтральні, так як число протонів і електронів в них однаково, але бувають молекули, що мають електричний заряд (називаються вони іони).
Частинки речовини з великою молекулярною масою отримали назву макромолекули. З них складаються протеїни, нуклеїнові кислоти, ферменти, полісахариди, амінокислоти, складні ліпіди і окремі створені штучно з'єднання, наприклад, полімери. Вони включають в себе сотні і тисячі атомів. Похідні вуглеводнів - органічні речовини і біополімери, як правило, не тільки мають велику масу, але і влаштовані складніше, ніж неорганічні сполуки.
Будова молекул
У молекули якого-небудь з'єднання складу незмінний, в ній завжди однакове число атомів, хімічні властивості залежать від валентних зв'язків, їх скріплюють. Класична теорія розглядає молекулу як динамічну структуру, що складається з ядер атомів і їх груп і деякого числа електронів, що знаходяться на внутрішніх і зовнішніх рівнях.
Хімічні зв'язку утворюють зазвичай тільки зовнішні електрони. Зв'язок створюється 1,2 або 3 парами електронів 2 сусідніх атомів (в результаті чого з'являється електронна хмара). Енергія взаємодії атомів залежить від дистанції, на якій вони знаходяться, і сприяє стабільності молекули при звичайних умовах: вона не дає атомам надто зближуватися.
Атоми можуть бути заряджені позитивно і негативно, їх число завжди постійно. На будову і склад молекул певної речовини не впливає те, як воно було отримано, тобто штучно вироблене речовина буде точно таким же, як і натуральне.
Молекулярний склад записується за допомогою хімічних формул. Будова визначає, якими фізичними властивостями буде володіти речовина.
Цікавий факт: Органічні речовини, вода, вуглекислий газ плавляться і киплять при відносно низьких температурах, зберігають свою структуру і в твердому стані. Багато неорганічні речовини складаються не з молекул, а атомів (кристали, чисті метали і ін.).
Молекули в науці
У хімії це основне поняття, молекулярну будову визначається виходячи з хімічних реакцій з речовиною.Також можна, знаючи будову, встановити, якими будуть реакції. В результаті хімічних досліджень отримане основна частка знань про молекулярну функціональності і будову.
Будовою в фізиці пояснюються фізичні властивості рідин, газів і твердих тіл. Рухливість молекул визначає, як швидко речовина здатна проникати в інше при зіткненні, рівень в'язкості і показник теплопровідності.
У біології молекулярні властивості і просторове будова мають першорядне значення, так як все живе функціонує завдяки тонкому балансу взаємодії між молекулами (хімічного і нехімічного).
На питання, з чого складаються молекули, можна відповісти так - з певного числа атомів, з'єднаних разом хімічними зв'язками. З молекул складаються всі речовини на планеті, Фізичні і хімічні властивості яких визначаються будовою і складом молекул.