من المعروف أن جميع المواد تتكون من جزيئات. ولكن من ماذا تصنع الجزيئات نفسها؟ دعونا نلقي نظرة على هذه المشكلة بمزيد من التفصيل.
ما هو الجزيء؟
يأتي اسم "الجزيء" من الجزيء اللاتيني - وهو عبارة عن اختصار لكلمة الشامات (الكتلة المترجمة). تم إثبات وجودها لأول مرة في تجربة عام 1906 بواسطة الفيزيائي الفرنسي ج.بيرين ، عندما درس الحركة البراونية.
في الكيمياء ، هذا هو اسم جسيم منفصل للمادة ، والذي يتكون من ذرتين أو أكثر مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية. وتعرفه ميكانيكا الكم بأنه نظام لا يتكون من ذرات ، بل من نوياتها وإلكتروناتها تتفاعل معها.
حقيقة مثيرة للاهتمام: لا تستدعي الفيزياء الجزيئات ليس فقط الجزيئات متعددة الذرات ، ولكن أيضًا الجزيئات الأحادية ، التي تتكون من ذرات غير متصلة بروابط كيميائية (الزئبق النقي أو الغازات الخاملة). في هذه الحالة ، يتم الجمع بين مفهومي "الجزيء" و "الذرة".
عادة ما تكون الجزيئات محايدة كهربائيًا ، لأن عدد البروتونات والإلكترونات فيها هو نفسه ، ولكن هناك جزيئات لها شحنة كهربائية (تسمى أيونات).
تسمى جزيئات المادة ذات الوزن الجزيئي العالي الجزيئات الضخمة. وهي تتكون من البروتينات والأحماض النووية والإنزيمات والسكريات والأحماض الأمينية والدهون المعقدة والمركبات الفردية المصطنعة ، مثل البوليمرات. تشمل مئات وآلاف الذرات. مشتقات الهيدروكربونات - المواد العضوية والبوليمرات الحيوية ، كقاعدة عامة ، ليس لها كتلة كبيرة فحسب ، بل هي أيضًا أكثر تعقيدًا من المركبات غير العضوية.
التركيب الجزيئي
جزيء أي مركب له نفس التركيب ، ولديه دائمًا نفس عدد الذرات ، وتعتمد الخصائص الكيميائية على روابط التكافؤ التي تمسكها معًا. تعتبر النظرية الكلاسيكية الجزيء بمثابة بنية ديناميكية تتكون من النوى الذرية ومجموعاتها وعدد معين من الإلكترونات الموجودة على المستويين الداخلي والخارجي.
عادة ما تشكل الروابط الكيميائية فقط إلكترونات خارجية. يتم إنشاء الرابطة بواسطة 1،2 أو 3 أزواج من الإلكترونات لذرتين مجاورتين (ونتيجة لذلك تظهر سحابة إلكترونية). تعتمد طاقة التفاعل للذرات على المسافة التي تقع فيها ، وتسهم في استقرار الجزيء في الظروف العادية: فهي لا تسمح للذرات بالاقتراب من بعضها البعض.
يمكن شحن الذرات بشكل إيجابي أو سلبي ، وعددها ثابت دائمًا. لا يتأثر هيكل وتكوين جزيئات مادة معينة بالطريقة التي تم الحصول عليها ، أي أن المادة المنتجة صناعيًا ستكون تمامًا مثل المواد الطبيعية.
يتم كتابة التركيب الجزيئي باستخدام الصيغ الكيميائية. يحدد الهيكل الخصائص الفيزيائية التي ستمتلكها المادة.
حقيقة مثيرة للاهتمام: المواد العضوية والماء وثاني أكسيد الكربون تذوب وتغلي عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا ، وتحتفظ ببنيتها في الحالة الصلبة. لا تتكون العديد من المواد غير العضوية من جزيئات ، ولكن من ذرات (بلورات ، معادن نقية ، إلخ).
الجزيئات في العلوم
في الكيمياء هذا هو المفهوم الأساسي ، يتم تحديد البنية الجزيئية على أساس التفاعلات الكيميائية مع مادة.من الممكن أيضًا ، معرفة الهيكل ، تحديد ردود الفعل. نتيجة للدراسات الكيميائية ، تم الحصول على الجزء الأكبر من المعرفة حول الوظائف الجزيئية والبنية.
يشرح التركيب في الفيزياء الخصائص الفيزيائية للسوائل والغازات والمواد الصلبة. تحدد حركة الجزيئات مدى سرعة اختراق المادة لآخر عند التلامس ، ومستوى اللزوجة ومعدل التوصيل الحراري.
في علم الأحياء ، تعتبر الخصائص الجزيئية والبنية المكانية ذات أهمية قصوى ، حيث تعمل جميع الكائنات الحية بسبب التوازن الدقيق للتفاعل بين الجزيئات (الكيميائية وغير الكيميائية).
يمكن الإجابة عن السؤال الذي تتكون منه الجزيئات بهذه الطريقة - من عدد معين من الذرات التي تربطها روابط كيميائية. تتكون جميع المواد على الكوكب من جزيئات.التي يتم تحديد خصائصها الفيزيائية والكيميائية من خلال بنية وتكوين الجزيئات.
