すべての物質は分子で構成されていることが知られています。しかし、分子自体は何でできているのでしょうか?この問題をさらに詳しく見てみましょう。
分子とは?
「分子」という名前はラテン語の分子に由来します-それはモル(単語大量翻訳)の小ささです。彼らの存在は、フランスの物理学者であるJ.ペリンがブラウン運動を研究した1906年の実験で最初に証明されました。
化学では、これは、共有結合によって一緒にリンクされた2つ以上の原子で構成される物質の個別の粒子の名前です。量子力学では、原子ではなく、原子核とそれらと相互作用する電子で構成されるシステムとして定義されています。
興味深い事実:物理学では、分子を多原子粒子だけでなく、化学結合(純粋な水銀や不活性ガス)で接続されていない原子で構成される単原子粒子とも呼びます。この場合、「分子」と「原子」の概念が組み合わされます。
通常、分子は陽子と電子の数が同じであるため電気的に中性ですが、電荷を持つ分子(イオンと呼ばれます)があります。
高分子量の物質の粒子は高分子と呼ばれます。それらは、タンパク質、核酸、酵素、多糖類、アミノ酸、複合脂質、人工的に作成された個々の化合物、例えばポリマーで構成されています。数百、数千の原子が含まれています。炭化水素の誘導体-一般に、有機物質と生体高分子は、質量が大きいだけでなく、無機化合物よりも複雑です。
分子構造
どの化合物の分子も同じ組成を持ち、常に同じ数の原子を持ち、化学的性質はそれらを結合する原子価結合に依存します。古典理論では、分子を原子核とそのグループ、および内部レベルと外部レベルにある特定の数の電子で構成される動的構造と見なしています。
化学結合は通常、外部電子のみを形成します。結合は、隣接する2つの原子の1.2ペアまたは3ペアの電子によって作成されます(その結果、電子雲が表示されます)。原子の相互作用エネルギーは、それらが配置されている距離に依存し、通常の条件下での分子の安定性に貢献します。これにより、原子同士が近づきすぎることはありません。
原子は正と負に帯電することができ、それらの数は常に一定です。特定の物質の分子の構造と組成は、それが得られた方法に影響されません。つまり、人工的に生成された物質は、天然のものとまったく同じになります。
分子組成は化学式を使用して書かれています。構造は、物質が持つ物理的特性を決定します。
興味深い事実:有機物、水、二酸化炭素が比較的低温で溶けて沸騰し、それらの構造を固体状態で保持します。多くの無機物質は分子ではなく原子で構成されています(結晶、純金属など)。
科学の分子
化学ではこれが基本概念であり、分子構造は物質との化学反応に基づいて決定されます。構造を知っていれば、反応がどうなるかを確立することも可能です。化学的研究の結果、分子の機能と構造に関する知識の大部分が得られました。
物理学の構造は、液体、気体、固体の物理的性質を説明します。分子の移動度は、物質が接触したときにどれだけ速く他の物質に浸透できるか、粘度のレベル、熱伝導率を決定します。
生物学では、分子間の相互作用の微妙なバランス(化学的および非化学的)によりすべての生物が機能するため、分子特性と空間構造が最も重要です。
分子が何で構成されるかという問題は、この方法で答えることができます-化学結合によって一緒に結合された特定の数の原子から。 地球上のすべての物質は分子でできています。その物理的および化学的特性は、分子の構造と組成によって決定されます。