Ceea ce se numește un atom

Molecule este cea mai mică particulă substanță care are proprietățile chimice ale acesteia.

Molecula este compusă din atomi, și mai precis, din nucleele atomice înconjurate de electronii interni, iar exterior, electronii de valență sunt implicate în formarea legăturilor chimice.

Și, de exemplu, în cazul aceiași atomi de concept și moleculele de gaz inert.

Fiecare moleculă are o compoziție calitativă și cantitativă definită. Astfel, molecula de apă constând din atomi de hidrogen și oxigen (compoziția calitativă), în care acesta conține un atom de oxigen si doi atomi de hidrogen (număr de membri). Ocazional compoziția cantitativă moleculară exprimată în procente (în greutate) de hidrogen și 88,9% oxigen.

În plus, compoziția caracterizată printr-o structură specifică a moleculei sau a structurii. De multe ori termenii „structura“ si „structura“ identificate, și, uneori, acestea se disting, referindu-se la „structura nucleară“ și „structura electronică“ de molecule. Dar, în orice caz, ar trebui să prevadă în mod clar ceea ce este în joc: pe poziția relativă și mișcarea nucleelor ​​atomice, sau ale distribuției densității de electroni.

Atomii din molecule sunt legate într-o anumită ordine.

Astfel, molecula de amoniac, fiecare atom de hidrogen este atașat printr-o legătură covalentă cu un atom de azot; între ele prin atomii de hidrogen ai legăturii chimice este absentă (acesta din urmă, cu toate acestea, nu înseamnă că între atomii de vedere chimic neînrudite deconectat, în general, orice interacțiune (vezi. Legătura chimică). Legăturile dintre unii dintre atomii și lipsa lor de între altele portretizat sub forma așa-numitului grafic sau structural , formule (vezi. fig. p. 146, mai jos).

Recent, termenul „topologia molecule“ este cel mai des utilizat în literatura chimică. Topologia - o ramură a matematicii care studiază proprietățile corpurilor, independente de forma și mărimea lor.

Aceste proprietăți sunt denumite non-metrice. Moleculele posedă atât proprietăți metrice (lungimile legăturilor chimice, unghiuri între ele și colab.) Și non-metric (molecula poate fi ciclică, de exemplu benzen sau neciclică n-butan; au un atom central înconjurat de liganzi - sau reprezintă ambele dacă "celula" (vezi. fig. p. 146, de mai sus) și t. d.). Topologia moleculelor pentru a înțelege totalitatea proprietăților sale non-metrice.

Topologia sistemelor moleculare este strâns legată de proprietățile lor. De exemplu, moleculele de etanol și di-metil eter topologic distincte (Fig la de la 146, în mijloc, la stânga.), Care permite să înțeleagă diferențele în unele proprietăți ale acestor compuși (etanolul poate da o reacție care implică gruparea OH și hidrogenul grupării ester - nu t. h.). Dar proprietățile moleculelor depind nu numai de topologie lor, ci și asupra altor factori (geometria moleculei, distribuția densității de electroni în ea și colab. Cm. Stereochimie).

In ultimii ani, a atras atenția oamenilor de știință o nouă clasă de sisteme moleculare - așa-numita molecula non-rigide. După cum se știe, moleculele nucleelor ​​muta. Având în vedere diferențele ascuțite în masele de electroni și mișcarea nucleară nucleelor ​​(oscilație) are loc mult mai lent e, deci putem presupune că electronii din moleculele se deplasează în domeniul nucleelor ​​fixe. Desigur, această ipoteză este o aproximare, care se numește adiabatic. Pentru multe molecule, care fac nucleul de oscilații mici de amplitudine cu privire la anumite dispoziții în spațiul, apropierea adiabatică este destul de acceptabil.

Astfel de molecule sunt numite structural rigide, de exemplu, etc. D. Cu toate acestea, există molecule, numite non-rigid, în care miezul face o deplasare semnificativă. În astfel de cazuri, noțiunea de geometrie constanta de echilibru a moleculei își pierde sensul. De exemplu, un cation de borohidrură de litiu, deoarece orbitează anion (vezi. Fig. P. 14b, în ​​mijloc, dreapta). Desigur, că ionul a fost capabil să înceapă o astfel de „călătorie“, molecula ar trebui sa ceva energie. Pentru molecule non-rigide, această energie este mică, pentru că este vorba, care este de multe ori mai mică decât energia de legătură chimică ... Un alt exemplu de moleculă non-rigid poate servi amoniac. Revenind la moleculele rigide „convenționale“, trebuie remarcat faptul că, cu una și aceeași compoziție, ele pot avea o topologie și geometrie diferită, adică, da diferite tipuri de izomeri (vezi izomerie ;. tautomerie) ...

Compoziția și structura moleculară se poate schimba chiar atunci când starea de agregare a substanței și condițiile externe, în special temperatura și presiunea. De exemplu, există molecule distincte, în timp ce în stare solidă într-o rețea cristalină a ionilor de oxid și nodurile sunt, de exemplu, se poate spune că substanța solidă în oxidul gazos de azot (V) - .. Această sare - nitrat de nitroniu.

Într-un solid, moleculele nu se pot menține sau păstra identitatea. De exemplu, cei mai mulți compuși organici formează cristale moleculare în care nodurile de grilaje sunt molecule legate între ele prin interacțiuni intermoleculare relativ slabe. Ionul (de exemplu) și nucleară (diamant, grafit) cristale au molecule individuale, iar toate cristalul - este ca o moleculă uriașă. Cu toate acestea, în ultimii ani în teoria solide a început să utilizeze pe scară largă a modelelor moleculare, cu toate acestea, unele necesară revizuirea conceptului de celula unitate a cristalului (a se vedea. Crystal).

Studiul structurii si proprietatile moleculelor este de o importanță fundamentală pentru știință în general.