Koja je veličina molekula? Koje su dimenzije molekule?

Kada dva ili više atoma međusobno uđu u kemijske veze, pojavljuju se molekule. Nije bitno jesu li ti atomi jednaki ili su potpuno različiti jedan od drugog u oba oblika i veličini. Mi ćemo shvatiti što je veličina molekula i što ovisi o tome.

Što su molekule?

Za tisućljećima, znanstvenici su razmišljali o otajstvu života, o tome što se točno događa kada se rodila. Prema najstarijim kulturama, život i sve na ovom svijetu sastoje se od osnovnih elemenata prirode - zemlje, zraka, vjetra, vode i vatre. Međutim, s vremenom su mnogi filozofi počeli davati ideju da se sve stvari sastoje od sitnih, nedjeljivih stvari koje se ne mogu stvoriti i uništiti.

Međutim, tek nakon pojave atomske teorije i suvremene kemije znanstvenici su počeli postulirati da čestice koje se uzimaju u skupini dale su do osnovnih građevnih blokova svih stvari. Tako je bio pojam koji se, u kontekstu moderne teorije čestica, odnosi na najmanje jedinice mase.

Klasičnom definicijom, molekula je najmanji čestica tvari koja pomaže održavanju svojih kemijskih i fizičkih svojstava. Sastoji se od dva ili više atoma, kao i skupina identičnih ili različitih atoma koje drže zajedno kemijskim silama.

Koja je veličina molekula? U 5. razredu, prirodna povijest (školski subjekt) daje samo opću ideju o dimenzijama i oblicima, a ovo pitanje detaljnije se proučava u višim razredima na lekcijama iz kemije.

Primjeri molekula

Molekule mogu biti jednostavne ili složene. Evo nekoliko primjera:

• H₂O (voda);
• N₂ (Dušik);
• O₃ (Ozon);
• CaO (kalcijev oksid);
• C₆H₁₂O₆ (Glukoza).

Molekule koje se sastoje od dva ili više elemenata nazivaju se spojevi. Dakle, voda, kalcijev oksid i glukoza su spoj. Nisu svi spojevi molekule, ali sve molekule su spojevi. Koliko mogu biti? Koja je veličina molekule? Poznato je da gotovo sve oko nas čine atomi (osim svjetla i zvuka). Njihova ukupna težina bit će masa molekule.

Molekularna težina

Govoreći o veličini molekula, većina znanstvenika odbija molekularnu težinu. To je ukupna težina svih atoma koji ulaze u njega:

• Voda, koja se sastoji od dva atoma vodika (s jednom jedinicom atomske mase) i jednog atoma kisika (16 jedinica atomske mase) ima molekularnu težinu od 18 (točnije, 18,01528).
• Glukoza ima molekulsku masu od 180.
• DNK, koji je vrlo dug, može imati molekularnu masu koja je oko 1010 (približna težina jednog ljudskog kromosoma).

Mjerenje u nanometrima

Uz masu, također možemo mjeriti veličinu molekula u nanometarima. Jedinica vode iznosi oko 0,27 Nm. DNA dostiže 2 Nm u promjeru i može se protezati na nekoliko metara dužine. Teško je zamisliti kako se takve dimenzije mogu uklopiti u jednu ćeliju. Iznenađujuće je duljina i debljina DNA. To je 1/100 000 000, to je kao ljudska kosa s duljinom u nogometnom igralištu.

Obrasci i veličine

Koja je veličina molekula? Dolaze u različitim oblicima i veličinama. Voda i ugljični dioksid su jedan od najmanjih, a proteini su među najvećim. Molekule su elementi sastavljeni od atoma koji su međusobno povezani. Razumijevanje pojave molekula tradicionalno je dio kemije. Uz njihovo neshvatljivo čudno kemijsko ponašanje, jedna od važnih karakteristika molekula je njihova veličina.

Gdje je znanje o veličini molekula osobito korisno? Odgovor na ovo i mnoga druga pitanja pomaže u području nanotehnologije, kao i koncept nano-robota i inteligentnih materijala potrebnih za rad s učincima molekularnih veličina i oblika.

Koja je veličina molekula?

U 5. razredu, prirodna znanost o ovoj temi daje samo opće informacije da sve molekule sastoje od atoma koji su u stalnom slučajnom kretanju. U višim razredima već se mogu vidjeti strukturalne formule u udžbenicima kemije koji nalikuju stvarnom obliku molekula. Međutim, nemoguće je mjeriti njihovu duljinu koristeći konvencionalni vladar, i da biste to učinili, morate znati da su molekule trodimenzionalni objekti. Njihova slika na papiru je projekcija na dvodimenzionalnu ravninu. Duljina molekule mijenja se pomoću veza duljina njegovih kutova. Postoje tri glavna:

• Kut tetraedara je 109 °, kada su sve veze tog atoma sa svim ostalim atomima pojedinačne (samo jedna crtica).
• Kut šesterokuta je 120 °, kada jedan atom ima jednu dvostruku vezu s drugim atomom.
• Kut linije je 180 °, kada atom ima dvije dvostruke veze, ili jednu trostruku s drugim atomom.

Realni kutovi se često razlikuju od tih kutova, budući da je potrebno uzeti u obzir različite različite učinke, uključujući elektrostatske interakcije.

Kako zamisliti veličinu molekula: primjeri

Koja je veličina molekula? U 5. razredu, odgovori na ovo pitanje, kao što smo rekli, su opće naravi. Učenici znaju da je veličina imenovanih spojeva vrlo mala. Na primjer, ako pretvorite molekulu pijeska u jedan zrnce pijeska u cijeli zrnce pijeska, tada ispod rezultirajuće mase možete sakriti kuću na pet etaža. Koja je veličina molekula? Kratak odgovor, koji je također znanstveniji, ima sljedeći oblik.

Molekularna težina je izjednačena s omjerom mase cijele tvari s brojem molekula u tvari ili omjeru molarne mase prema Avogadro konstanti. Jedinica mjerenja je kilogram. Prosječna molekulska masa je 10^-23-10^-26 kg. Uzmi, primjerice, vodu. Njegova molekularna težina će biti 3 x 10 ^-26 kg.

Kako veličina molekule utječe na snage atrakcije?

Odgovornost za privlačenje molekula je elektromagnetska sila koja se manifestira kroz privlačnost suprotnosti i odbijanje sličnih optužbi. Elektrostatska sila koja postoji između suprotnih naboja dominira u interakcijama između atoma i između molekula. Sila gravitacije je tako malena u ovom slučaju da se može zanemariti.

U ovom slučaju, veličina molekule utječe na snagu privlačenja kroz elektronički oblak slučajnih poremećaja koji nastaju kada se elektroni molekula distribuiraju. U slučaju nepolarnih čestica koje pokazuju samo slabe interakcije van der Waals ili sile disperzije, veličina molekula ima izravan utjecaj na veličinu oblaka elektrona koji okružuje ovu molekulu. Što je veći, to je teret koji ga više naplaćuje.

Veći elektronski oblak znači da se između susjednih molekula mogu pojaviti više elektroničke interakcije. Kao rezultat toga, jedan dio molekule razvija privremeni pozitivni parcijalni naboj, a drugi - negativan. Kada se to dogodi, molekula može polarizirati oblak elektrona iz susjednog oblaka. Atrakcija se događa zato što djelomična pozitivna strana jedne molekule privlači djelomičnu negativnu stranu druge.

zaključak

Dakle, koja je veličina molekula? U prirodnoj povijesti, kao što smo saznali, može se naći samo figurativna ideja o masama i dimenzijama tih sitnih čestica. Ali znamo da postoje jednostavne i složene veze. A drugi može uključivati ​​takvu stvar kao makromolekulu. Ovo je vrlo velika jedinica, na primjer protein, koji se obično stvara polimerizacijom manjih podjedinica (monomera). Obično se sastoje od tisuća atoma ili više.

Najčešće u biokemijskim makromolekula su biopolimeri (nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati, i polifenoli) i velikih polimerne molekule (kao što su lipidi). Sintetske makromolekule uključuju konvencionalne plastike i sintetička vlakna, kao i eksperimentalne materijale kao što su ugljikovih nanocjevčica.