Mi egy olyan molekula, - minőségi és mennyiségi összetétele a molekula - a szerkezet és a szerkezet a molekula
Molekula az a legkisebb szemcse anyag, amelynek kémiai tulajdonságai.
A molekula áll atomok, és közelebbről, a atommagok körül a belső elektronok, míg a külső, vegyérték elektronok kialakításában játszik szerepet a kémiai kötések.
Mindegyik molekula egy meghatározott minőségi és mennyiségi összetétele. Így a víz molekula, amely a hidrogénatomok és oxigén (minőségi összetételét), azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy oxigénatomot és két hidrogénatom (tagok száma). Alkalmanként molekuláris mennyiségi összetétele fejezzük ki (tömeg): a N20-11,1% hidrogént és 88,9% oxigént.
Ezen kívül a készítmény jellemző a sajátos szerkezetét a molekula vagy a szerkezet. Gyakran a „struktúra” és „szerkezet” azonosított, és néha különböztetjük meg, utalva a „nukleáris struktúra” és „elektronikus szerkezet” molekulák. De minden esetben egyértelműen meg kell határozni, mi forog kockán: a relatív helyzetét és mozgását az atommagok, vagy az elektronsűrűség eloszlás.
A atomok molekulák kapcsolódnak egy adott sorrendben. Így, az ammónia NH3 minden egyes molekulában hidrogénatom csatlakoztatható egy kovalens kötést nitrogénatom; egymás között hidrogének kémiai kötés nincs jelen (ez utóbbi azonban nem jelenti azt, hogy közötti kémiailag nem rokon atomok hiányában bármely kölcsönhatást egyáltalán. A közötti kapcsolatok bizonyos atomok és azok hiányában között más jelentenek úgynevezett grafikus vagy szerkezeti képletek.
Ezek a tulajdonságok nevezik nem-metrikus. A molekulák rendelkeznek mind a metrikus tulajdonságokkal (kémiai kötés hosszúságú, szögek közöttük és mtsai.) És a nem-metrikus (molekula lehet ciklikus, például benzolban vagy aciklusos, n-bután; központi atom körül ligandumok, PCl 5-t, vagy jelentésük egyaránt ha a "sejt" (vö. a 146. o., fent), és t. d.). A topológia molekulák, hogy megértsék az összessége a nem-metrikus tulajdonságokkal.
A topológia molekuláris rendszerek szorosan kapcsolódik azok tulajdonságait. Például, a molekulák az etanol és di- metil-topológiailag különálló (ábra a 146, a középső, balra.), Amely lehetővé teszi, hogy megértsük a különbségek bizonyos találmány szerinti vegyületek tulajdonságait (etanol adhat egy reakciót, a OH-csoport, és a csoport a hidrogénatom, észter - nincs t. h.). De a tulajdonságokat a molekulák nem elég a saját topológia, hanem egyéb tényezők (geometria a molekula, az elektronsűrűség eloszlás ott et al. Cm. Sztereokémia).
Az elmúlt években felkeltette a tudósok egy új osztályt a molekuláris rendszerek, úgynevezett nem-merev molekula. Mint ismeretes, a molekulák a magok mozog. Tekintettel az éles különbségek a tömegek a elektronok és az atommagok nukleáris mozgás (oszcilláció) fordul elő sokkal lassabb e, így feltételezhető, hogy az elektronok a molekulák mozgó területén rögzített magok. Természetesen ez a feltételezés közelítés, amely az úgynevezett adiabatikus. Számos molekula esetén, amelyek a mag kis amplitúdójú rezgések mintegy egyes rendelkezéseinek a térben, az adiabatikus közelítés egészen elfogadható. Az ilyen molekulákat nevezik szerkezetileg merevek, például CH4, H20 és a t. D.
Van azonban egy olyan molekula, a továbbiakban nem merev, amelyben a mag, hogy egy jelentős lépés. Ilyen esetekben, a fogalma állandó egyensúlyban geometriája a molekula elveszíti a jelentését. Például a lítium-bór LiBH4 kation Li + hiszen köré rajzolt HV anion „4. Persze, hogy Lif ion képes elindítani egy ilyen” utazás”, a molekula kell kapnia bizonyos energiát nem merev molekulák, ez az energia kis :. A LiBH4 ez körülbelül 16 kJ / mol m. e. többször kisebb, mint a kémiai kötési energia. egy másik példa egy nem merev molekula szolgálhat az ammónia NH3. Visszatérve a „hagyományos” merev molekulák, meg kell jegyezni, hogy egy és ugyanazon összetételű, lehet, hogy egy másik topológia és geometria, t. e., így öt különböző és ezek izomerei (lásd izoméria ;. tautoméria).
A szerkezet és a molekuláris összetételét is megváltoztathatja, ha a halmazállapot az anyag és a külső feltételek, elsősorban a hőmérséklet és a nyomás. Például, egy gáz-halmazállapotú-oxid nitrogén (V) léteznek külön N2O5 molekulák, míg a szilárd állapotban kristályrácsba ezt az oxid-egységek ionok NO ^ és NO; i. .. Vagyis azt mondhatjuk, hogy a szilárd N2O5 - só - nitróniumion nitrát.
A szilárd, a molekulák nem tudja fenntartani vagy identitásuk megőrzéséhez. Például, a legtöbb szerves vegyületek képeznek molekuláris kristályok mely csomópontok rostélyok olyan molekulák kapcsolódnak egymáshoz viszonylag gyenge intermolekuláris kölcsönhatások. Ionos (például NaCl) és nukleáris (gyémánt, grafit) kristályok egyes molekulák, és az összes a kristály - olyan, mint egyetlen hatalmas molekula. Ugyanakkor az elmúlt években az elmélet szilárd kezdett, hogy széles körben használják a molekuláris modell, azonban szükséges néhány felülvizsgálatát a koncepció az elemi cella a kristály.
A tanulmány szerkezete és tulajdonságai molekulák alapvető fontosságú a tudomány általában.