molécule

molécule, groupe de deux atomes ou plus qui forment la plus petite unité identifiable dans laquelle une substance pure peut être divisée et conserve toujours la composition et les propriétés chimiques de cette substance.

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Tenants et les Aboutissants de la Chimie

Vous savez peut-être que les éléments qui composent l’air que nous respirons et l’eau que nous buvons, mais ne vous en savoir plus sur eux? Quel élément est presque aussi léger que l’hydrogène?, Qu’appelez-vous un mélange de deux éléments chimiques? Découvrez les réponses dans ce quiz.

la division d’un échantillon d’une substance en parties de plus en plus petites ne modifie ni sa composition ni ses propriétés chimiques tant que les parties constituées de molécules uniques ne sont pas atteintes. Une subdivision supplémentaire de la substance conduit à des parties encore plus petites qui diffèrent généralement de la substance d’origine par leur composition et qui en diffèrent toujours par leurs propriétés chimiques., Dans ce dernier stade de fragmentation, les liaisons chimiques qui maintiennent les atomes ensemble dans la molécule sont brisées.

les Atomes sont constitués d’un noyau unique avec une charge positive, entouré d’un nuage d’électrons chargés négativement. Lorsque les atomes s’approchent de près, les nuages d’électrons interagissent les uns avec les autres et avec les noyaux., Si cette interaction est telle que l’énergie totale du système est abaissée, alors les atomes se lient pour former une molécule. Ainsi, d’un point de vue structurel, une molécule consiste en une agrégation d’atomes maintenus ensemble par des forces de valence. Molécules diatomiques contiennent deux atomes sont liés chimiquement. Si les deux atomes sont identiques, comme dans, par exemple, la molécule d’oxygène (O2), ils composent une diatomiques homonucléaires molécule, alors que si les atomes sont différents, comme le monoxyde de carbone de la molécule (CO), ils constituent un diatomique hétéronucléaire molécule., Les molécules contenant plus de deux atomes sont appelées molécules polyatomiques, par exemple le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau (H2O). Les molécules de polymère peuvent contenir plusieurs milliers d’atomes de composants.

Le rapport des nombres d’atomes qui peuvent être liés ensemble pour former des molécules est fixe; par exemple, chaque molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. C’est cette caractéristique qui distingue les composés chimiques des solutions et autres mélanges mécaniques. Ainsi, l’hydrogène et l’oxygène peuvent être présents dans des proportions arbitraires dans des mélanges mécaniques, mais lorsqu’ils sont déclenchés, ils ne se combinent que dans des proportions définies pour former le composé chimique de l’eau (H2O)., Il est possible pour les mêmes types d’atomes de combiner différents mais définitive proportions pour former des molécules différentes; par exemple, deux atomes d’hydrogène chimique liaison avec un atome d’oxygène pour donner une molécule d’eau, tandis que les deux atomes d’hydrogène peuvent chimiquement lien avec les deux atomes d’oxygène pour former une molécule de peroxyde d’hydrogène (H2O2). De plus, il est possible que les atomes se lient ensemble dans des proportions identiques pour former différentes molécules. De telles molécules sont appelées isomères et ne diffèrent que par la disposition des atomes dans les molécules., Par exemple, l’alcool éthylique (CH3CH2OH) et l’éther méthylique (CH3OCH3) contiennent respectivement un, deux et six atomes d’oxygène, de carbone et d’hydrogène, mais ces atomes sont liés de différentes manières.

toutes les substances ne sont pas constituées d’unités moléculaires distinctes., Le chlorure de Sodium (sel de table commun), par exemple, est constitué d’ions sodium et d’ions chlore disposés en réseau de sorte que chaque ion sodium soit entouré de six ions chlore équidistants et chaque ion chlore est entouré de six ions sodium équidistants. Les forces agissant entre tout sodium et tout ion chlore adjacent sont égales. Par conséquent, il n’existe aucun agrégat distinct identifiable comme molécule de chlorure de sodium. Par conséquent, dans le chlorure de sodium et dans tous les solides de type similaire, le concept de molécule chimique n’a aucune signification., Par conséquent, la formule d’un tel composé est donnée comme le rapport le plus simple des atomes, appelé Unité de formule—dans le cas du chlorure de sodium, NaCl.

Les molécules sont maintenues ensemble par des paires d’électrons partagées, ou des liaisons covalentes. De telles liaisons sont directionnelles, ce qui signifie que les atomes adoptent des positions spécifiques les uns par rapport aux autres de manière à maximiser les forces de liaison. En conséquence, chaque molécule a une structure définie et assez rigide, ou une distribution spatiale de ses atomes., La chimie structurale s’intéresse à la valence, qui détermine comment les atomes se combinent dans des rapports définis et comment cela est lié aux directions de liaison et aux longueurs de liaison. Les propriétés des molécules sont en corrélation avec leurs structures; par exemple, la molécule d’eau est courbée structurellement et a donc un moment dipolaire, alors que la molécule de dioxyde de carbone est linéaire et n’a pas de moment dipolaire. L’élucidation de la manière dont les atomes sont réorganisés au cours des réactions chimiques est importante., Dans certaines molécules, la structure peut ne pas être rigide; par exemple, dans l’éthane (H3CCH3), il y a une rotation pratiquement libre autour de la liaison unique carbone-carbone.

les positions nucléaires dans une molécule sont déterminées soit à partir de spectres de vibration-rotation micro-ondes, soit par diffraction de neutrons. Le nuage d’électrons entourant les noyaux d’une molécule peut être étudié par des expériences de diffraction des rayons X. D’autres informations peuvent être obtenues par résonance de spin électronique ou par des techniques de résonance magnétique nucléaire., Les progrès de la microscopie électronique ont permis de produire des images visuelles de molécules et d’atomes individuels. Théoriquement, la structure moléculaire est déterminée en résolvant l’équation mécanique quantique pour le mouvement des électrons dans le champ des noyaux (appelée équation de Schrödinger). Dans une structure moléculaire, les longueurs de liaison et les angles de liaison sont ceux pour lesquels l’énergie moléculaire est la plus faible. La détermination des structures par solution numérique de L’équation de Schrödinger est devenue un processus très développé impliquant l’utilisation d’Ordinateurs et de supercalculateurs.,

Le poids moléculaire d’une molécule est la somme des poids atomiques des atomes. Si une substance a un poids moléculaire M, alors M grammes de la substance est appelé une mole. Le nombre de molécules dans une mole est le même pour toutes les substances; ce nombre est connu sous le nom de nombre D’Avogadro (6.022140857 × 1023). Les poids moléculaires peuvent être déterminés par spectrométrie de masse et par des techniques basées sur la thermodynamique ou les phénomènes de transport cinétique.