Molekula
A kémiában a molekulák két, vagy több atomból álló semleges anyagi részecskék, melyekben az atomokat erős kovalens kötés kapcsolja össze.[1][2]
A molekulákat alkothatják egyetlen kémiai elem atomjai – ilyen például az oxigénmolekula (O2) –, vagy állhat többféle elem atomjaiból is, mint például a vízmolekula (H2O).
A molekulák kristályrácsba szerveződhetnek, ekkor jön létre a molekularács.
Az összetett ionok elektromos töltéssel rendelkező anyagi részecskék, melynek atomjai szintén kovalens kötéssel kapcsolódnak egymással. Ilyen például az ammóniumion (NH+4), illetve az oxóniumion (H3O+).
A kinetikus gázelméletben a molekula kifejezést gyakran használják tetszőleges gázrészecske jelölésére, függetlenül annak összetételétől. Ez a definíció a nemesgázatomokat is molekulának tekinti, annak ellenére, hogy azok csak egyetlen – kémiai kötésben nem lévő – atomból állnak.[3]
A molekula elnevezés a latin moles (tömeg, súly, teher) szóból ered.[4]
Képlete
[szerkesztés]A molekulák képlete megadja a molekulát felépítő atomok milyenségét és pontos számát, így az jellemző a különböző molekulákra.
A különböző izomerek egymáshoz képest megegyező atomokból állnak, miközben a molekulaszerkezetük eltérő.
A molekulák képlete kifejezhető a tapasztalati képlettel, molekulaképlettel vagy összegképlettel, illetve a szerkezeti, vagy más néven konstitúciós képlettel.
Tapasztalati képlete
[szerkesztés]A tapasztalati képlet sokszor, de nem minden esetben megegyezik a molekulaképlettel. Az acetilén molekulaképlete például C2H2, de az atomok aránya 1:1, így a tapasztalati képlet CH. A vegyületek tapasztalati képlete a vegyületet alkotó atomok legkisebb egész számokkal kifejezett aránya. A vízben például a hidrogén- és oxigénatomok aránya mindig 2:1, az etanolban a szén, hidrogén és oxigén aránya 2:6:1. Ez azonban nem határozza meg egyértelműen a molekulát, hiszen például a dimetil-éterben is ugyanez az atomok aránya. Az azonos atomokból felépülő eltérő szerkezeteket izomereknek nevezzük. A szénhidrátokban például ugyanaz az atomok aránya (szén:hidrogén:oxigén=1:2:1), és így tapasztalati képletük is azonos, de a molekulákat felépítő atomok száma különbözik.
Molekulák polaritása
[szerkesztés]Apoláris molekula
[szerkesztés]Egy kémiai elem két vagy többatomos molekulái apolárisak, ami azt jelenti, hogy a molekulának nincs elektromos dipólusmomentuma, mivel az azonos elektronegativitású atomok egyformán vonzzák a kovalens kötést létrehozó kötő elektronpárt. Például: N2, P4, Cl2, H2, S8 stb. Különböző elektronegativitású atomokból álló molekula is lehet apoláris, amennyiben a polaritásvektorok kioltják egymást. Például: CO2, CH4, CCl4, BF3 stb.
Poláris molekula (dipólusmolekula)
[szerkesztés]
Ha a molekulát különböző kémiai elemek atomjai, tehát eltérő elektronegativitású atomok alkotják, akkor az erősebben elektronegatív atom jobban vonzza a kötő elektronpárt, és ez elektroneltolódáshoz, illetve kisebb-nagyobb dipólusmomentum kialakulásához vezet: a molekulában részleges pozitív illetve negatív töltések jelennek meg. Ilyen a vízmolekula, mely éppen polaritása miatt sok ionvegyület (például konyhasó: NaCl) jó oldószere. A vízmolekulában az oxigén részlegesen negatív, a hidrogénatomok pedig részlegesen pozitív töltésűek.
Egyszerű és összetett molekulák
[szerkesztés]Monomer
[szerkesztés]Monomernek (a görög mono „egy” és meros „rész” szavakból) nevezzük azon egyszerű molekulákat, melyek megfelelő körülmények között képesek nagy számban összekapcsolódni (polimerizáció). A monomer olyan molekula, amely kettős kötéseinek felszakadásával úgynevezett óriásmolekula jöhet létre.
Dimer
[szerkesztés]Két összekapcsolódott monomerből álló molekula.
Trimer
[szerkesztés]Három összekapcsolódott monomerből álló molekula.
Oligomer
[szerkesztés]Kis („véges”) számú (rendszerint 10-100) összekapcsolódott monomerből álló molekula.
Makromolekula
[szerkesztés]Körülbelül száznál több atomot tartalmazó óriásmolekulákat makromolekuláknak nevezzük. Ezek alapvázát jellemzően szénatomok alkotják, és a szerves kémia foglalkozik velük részletesebben.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ molecule, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry (1994)
- ↑ Pauling, Linus. General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc. (1970). ISBN 0-486-65622-5
Ebbin, Darrell, D.. General Chemistry, 3rd Ed.. Boston: Houghton Mifflin Co. (1990). ISBN 0-395-43302-9
Brown, T.L.. Chemistry – the Central Science, 9th Ed.. New Jersey: Prentice Hall (2003). ISBN 0-13-066997-0
Chang, Raymond. Chemistry, 6th Ed.. New York: McGraw Hill (1998). ISBN 0-07-115221-0
Zumdahl, Steven S.. Chemistry, 4th ed.. Boston: Houghton Mifflin (1997). ISBN 0-669-41794-7 - ↑ Chandra, Sulekh. Comprehensive Inorganic Chemistry. New Age Publishers. ISBN 8122415121
- ↑ Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 100. o. ISBN 963 8334 96 7
