Молекула

Не следует путать с Малекула.

Моле́кула (новолат. molecula, уменьшительное от лат. moles в масса) в электрически нейтральная частица, состоящая из двух или более связанных ковалентными связями атомов^[1], наименьшая частица химического вещества, обладающая всеми его химическими свойствами^[2].

Обычно подразумевается, что молекулы нейтральны (не несут электрических зарядов) и не несут неспаренных электронов (все валентности насыщены); заряженные молекулы называют ионами, молекулы с мультиплетностью, отличной от единицы (то есть с неспаренными электронами и ненасыщенными валентностями) в радикалами.

Молекулы относительно высокой молекулярной массы, состоящие из повторяющихся низкомолекулярных фрагментов, называются макромолекулами^[3].

Особенности строения молекул определяют физические свойства вещества, состоящего из этих молекул.

К веществам, сохраняющим молекулярную структуру в твердом состоянии, относятся, например, вода, оксид углерода (IV), многие органические вещества. Они характеризуются низкими температурами плавления и кипения. Большинство же твердых (кристаллических) неорганических веществ состоят не из молекул, а из других частиц (ионов, атомов) и существуют в виде макротел (кристалл хлорида натрия, кусок меди и т. д.)^[2].

Состав молекул сложных веществ выражается при помощи химических формул^[2].

Содержание

1 История становления понятия
- 1.1 Классическая теория химического строения
- 1.2 Квантохимическая теория химического строения
2 Представление структуры молекул
3 Примечания
4 См. также
5 Ссылки
6 Литература

[править] История становления понятия

На международном съезде химиков в г. Карлсруе (Германия) в 1860 году были приняты определения понятий молекулы и атома. Молекула в наименьшая частица химического вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

[править] Классическая теория химического строения

Шаро-стержневая модель молекулы диборана B₂H₆. Атомы бора показаны розовым, водорода в серым.
Центральные «мостиковые» атомы одновалентного водорода образуют с соседними атомами бора трёхцентровые связи

Пространственная структура молекулы диборана.
Длины связей показаны серым, валентные углы в цветным.
Диэдральный угол между плоскостями периферических и мостиковых троек ядер H-B-H составляет 90°

В классической теории химического строения молекула рассматривается как наименьшая стабильная частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

Молекула данного вещества имеет постоянный состав, то есть одинаковое количество атомов, объединённых главными взаимодействиями в химическими связями, при этом химическая индивидуальность молекулы определяется именно совокупностью и конфигурацией химических связей, то есть валентными взаимодействиями между входящими в её состав атомами, обеспечивающими её стабильность и основные свойства в достаточно широком диапазоне внешних условий. Невалентные взаимодействия (например, водородные связи), которые зачастую могут существенно влиять на свойства молекул и вещества, образуемого ими, в качества критерия индивидуальности молекулы не учитываются.

Центральным положением классической теории является положение о химической связи, при этом допускается наличие не только двухцентровых связей, объединяющих пары атомов, но и наличие многоцентровых (обычно трёхцентровых, иногда в четырёхцентровых) связей с «мостиковыми» атомами в как, например, мостиковых атомов водорода в боранах, природа химической связи в классической теории не рассматривается в учитываются лишь такие интегральные характеристики, как валентные углы, диэдральные углы (углы между плоскостями, образованными тройками ядер), длины связей и их энергии.

Таким образом, молекула в классической теории представляется динамической системой, в которой атомы рассматриваются как материальные точки и в которой атомы и связанные группы атомов могут совершать механические вращательные и колебательные движения относительно некоторой равновесной ядерной конфигурации, соответствующей минимуму энергии молекулы и рассматривается как система гармонических осцилляторов.

[править] Квантохимическая теория химического строения

В квантохимической теории химического строения основными параметрами, определяющими индивидуальность молекулы, является её электронная и пространственная (стереохимическая) конфигурации. При этом в качестве электронной конфигурации, определяющей свойства молекулы принимается конфигурация с наинизшей энергией, то есть основное энергетическое состояние..

[править] Представление структуры молекул

Молекулы состоят из атомов, расположение которых в молекуле передаёт структурная формула (для передачи состава используется т. н. брутто-формула). Молекулы белков и некоторых искусственно синтезированных соединений могут содержать сотни тысяч атомов. Отдельно рассматриваются макромолекулы полимеров.

Молекулы являются объектом изучения теории строения молекул, квантовой химии, аппарат которых активно использует достижения квантовой физики, в том числе релятивистских её разделов. Также в настоящее время развивается такая область химии, как молекулярный дизайн. Для определения строения молекул конкретного вещества современная наука располагает колоссальным набором средств: электронная спектроскопия, колебательная спектроскопия, ядерный магнитный резонанс и электронный парамагнитный резонанс и многие другие, но единственными прямыми методами в настоящее время являются дифракционные методы, как то: рентгеноструктурный анализ и дифракция нейтронов.

[править] Примечания

[править] См. также

[править] Ссылки

Молекулы (видеурок, программа 7 класса)
Molecule // IUPAC Gold Book
Molecular entity // IUPAC Gold Book
Молекула: Сайт о Химии
Шредингер Э. Волновая теория механики атомов и молекул. УФН 1927
Статья «Молекула» в Физической энциклопедии

[править] Литература

Татевский В. М. Квантовая механика и теория строения молекул. в М.: Изд-во МГУ, 1965. в 162 с.
Бейдер Р. Атомы в молекулах. Квантовая теория. в М.: Мир, 2001. в 532 c. ISBN 5-03-003363-7
Минкин В. И., Симкин Б. Я., Миняев Р. М. Теория строения молекул. в М.: Высшая школа, 1979. в 408 с.

Химический портал в мир химии, веществ и превращений на страницах Энциклопедии.

[0] в‘ molecule // IUPAC Gold Book

[de.gubkin.ru-1] в‘ ¹ ² ³ Основные понятия химии

[2] в‘ macromolecule (polymer molecule) // IUPAC Gold Book

[1]

[2]

[3]

Структурная химия
Химическая связь:	Ароматичность \| Ковалентная связь \| Ионная связь \| Металлическая связь \| Водородная связь \| Донорно-акцепторная связь \| Таутомерия \| Ван-дер-Ваальсова связь
Отображение структуры:	Функциональная группа \| Структурная формула \| Скелетная формула органических соединений \| Химическая формула \| Лиганд \| Координационная геометрия \| Координационная сфера
Электронные свойства:	Электроотрицательность \| Сродство к электрону \| Энергия ионизации \| Полярность химических связей \| Правило октета
Стереохимия:	Асимметрический атом \| Изомерия \| Конфигурация \| Хиральность \| Конформация

Молекула

Содержание

[править] История становления понятия

[править] Классическая теория химического строения

[править] Квантохимическая теория химического строения

[править] Представление структуры молекул

[править] Примечания

[править] См. также

[править] Ссылки

[править] Литература

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках