הגדרה של מולקולה

סט אטומים המרכיב חלק קטן מחומר

הן לפיזיקה והן לכימיה, מולקולה היא קבוצת אטומים, זהים או שונים, המקושרים על ידי קשרים כימיים המהווים את החלק המינימלי של חומר הניתן להפרדה מבלי לשנות את תכונותיו. המקרה שהאטומים זהים מתרחש, למשל, בחמצן שיש בו שני אטומים של יסוד זה, או שהם עשויים להיות שונים, כמו במקרה של מולקולת המים, שיש לה שני אטומי מימן ורק אטומי חמצן אחד..

אפשר גם לומר שהמולקולה היא כזו החלקיק הקטן ביותר המציג את כל התכונות הפיזיקליות והכימיות של חומר.

מאפייני הבחנה של מולקולות

מולקולות הן תצורות שנמצאות בתנועה מתמדת, מצב המכונה רעידות מולקולריות, אשר בתורו יכול להיות מתח או כיפוף ובינתיים האטומים יישארו יחד, מאוחדים בזכות העובדה שהם חולקים או מחליפים אלקטרונים.

מצד שני, מולקולות יכולות בעלי מטען חשמלי, מצב שנקרא מולקולת יונים, או נכשל בזה, היה נייטרלי.

חלק טוב מהחומרים שאנחנו מכירים הכי טוב ואנחנו אפילו צורכים מורכבים ממולקולות, זה המקרה של מים וסוכר.

אלמנט ניגש ממדעים שונים

מולקולות מעוררות עניין רב מתחומים שונים, כולל פיזיקה, כימיה, ביולוגיה, ועוד.

בינתיים ענפי הכימיה השונים יעסקו בכמה היבטים ספציפיים של מולקולות.

כימיה אורגנית או כימיה של פחמן זהו חלק מהכימיה העוסק בניתוח המולקולות המורכבות מפחמן ויוצרות גם קשרים קוולנטיים של פחמן-פחמן או פחמן-מימן. מצד שני, כימיה אנאורגנית מתמקד בחקר היווצרותם ומבנהם של אותם יסודות ותרכובות אנאורגניות. ואז אנו מוצאים את כימיה אורגנו-מתכתית שאחראי על תרכובות כימיות שיש להן קשר בין אטום פחמן לאטום מתכת.

בִּיוֹכִימִיָה זהו החלק בכימיה שמטרתו לחקור יצורים חיים ברמה המולקולרית. באופן זה היא לא תנתח רק את המולקולות המרכיבות תאים ורקמות, אלא תעסוק גם בתגובות הכימיות העיקריות שלהן כגון עיכול, פוטוסינתזה, בין היתר.

כימאים פיזיקליים וקוונטים מצידם אחראים על לימוד התכונות והתגובתיות של מולקולות.

יש לציין כי אותן מולקולות המורכבות מחזרה על יחידה ובעלות משקל מולקולרי גבוה נחשבות מקרומולקולות או פולימרים.

הנוסחה המולקולרית

תיאור המבנה המולקולרי הוא דבר נפוץ מאוד כאשר מדברים על מולקולות ולכן קיימת שיטה מוסכמת בעת ביצועו, כך במקרה של הנוסחה המולקולרית.

הנוסחה האמורה מורכבת מסמלים של היסודות המרכיבים את המולקולה המדוברת וכן על ידי מספר האטומים שיצוין במנויים, בין המקרים הידועים ביותר שנוכל להביא כדוגמא לזה של מים, נוסחה כתוב כך H2O, או המקרה של אמוניה אשר מנוסח כך: NH3. דרך ניסוח זו במקרה של מולקולות פשוטות, בעוד שלמולקולות מורכבות הנוסחה הכימית הנ"ל אינה מספיקה ואז יש צורך להשתמש בנוסחה גרפית, ערכת סוג, בה מצויינים הקבוצות הפונקציונליות השונות הקיימות.