Kun kaksi tai useampia atomeja tulee kemialliseksisitoutuu toisiinsa, syntyy molekyylejä. Sillä ei ole merkitystä, ovatko nämä atomit samat vai ovatko ne muodoltaan ja kooltaan täysin erilaiset. Selvitämme, mikä molekyylien koko on ja mistä se riippuu.
Mitä ovat molekyylit?
Vuosituhansien ajan tutkijat ovat spekuloineetelämän salaisuus siitä, mitä sen alussa tapahtuu. Muinaisimpien kulttuurien mukaan elämä ja kaikki-kaikki tässä maailmassa koostuvat luonnon perusosista - maasta, ilmasta, tuulesta, vedestä ja tulesta. Ajan myötä monet filosofit alkoivat kuitenkin ajatella, että kaikki asiat koostuvat pienistä, jakamattomista asioista, joita ei voida luoda ja tuhota.
Kuitenkin vasta ilmestymisen jälkeen atomiteoria jaNykyaikaisessa kemiassa tiedemiehet alkoivat olettaa, että hiukkaset yhdessä muodostivat kaiken rakenteen peruselementit. Näin ilmestyi termi, joka viittaa nykyaikaisen partikkeliteorian yhteydessä pienimpiin massayksikköihin.
Klassisen määritelmänsä mukaan molekyyli onse on pienin aineen hiukkanen, joka auttaa säilyttämään sen kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Se koostuu kahdesta tai useammasta atomista sekä samojen tai eri atomien ryhmistä, joita kemialliset voimat pitävät yhdessä.
Kuinka suuria molekyylit ovat? Luonnontieteellinen historia (kouluaine) antaa 5. luokalla vain yleisen käsityksen koosta ja muodosta, tarkemmin tätä asiaa tutkitaan lukiossa kemian oppitunneilla.
Esimerkkejä molekyyleistä
Molekyylit voivat olla yksinkertaisia tai monimutkaisia. Tässä on joitain esimerkkejä:
- X2O (vesi);
- H2 (typpi);
- oi3 (otsoni);
- CaO (kalsiumoksidi);
- C6X12oi6 (glukoosi).
Molekyylit, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta alkuaineestakutsutaan yhteyksiksi. Joten vesi, kalsiumoksidi ja glukoosi ovat ainesosia. Kaikki yhdisteet eivät ole molekyylejä, mutta kaikki molekyylit ovat yhdisteitä. Kuinka suuret ne voivat olla? Mikä on molekyylin koko? On hyvin tiedossa, että melkein kaikki ympärillämme on atomeja (paitsi valo ja ääni). Niiden kokonaispaino on molekyylin massa.
Molekyylimassa
Kun puhutaan molekyylien koosta, useimmat tutkijat lähtevät molekyylipainosta. Tämä on kaikkien siihen sisältyvien atomien kokonaispaino:
- Veden, joka koostuu kahdesta vetyatomista (kullakin on yksi atomi- massayksikkö) ja yhdestä happiatomista (16 atomi- massayksikköä), on molekyylipaino 18 (tarkemmin sanottuna 18,01528).
- Glukoosin molekyylipaino on 180.
- Hyvin pitkän DNA: n molekyylipaino voi olla noin 1010 (yhden ihmisen kromosomin likimääräinen paino).
Mittaus nanometreinä
Massan lisäksi voimme myös mitata,mikä on molekyylien koko nanometreinä. Veden yksikkö on noin 0,27 Nm poikki. DNA saavuttaa halkaisijan 2 nm ja voi ulottua jopa useita metrejä. On vaikea kuvitella, kuinka tällaiset mitat sopivat yhteen häkkiin. DNA: n pituus-paksuus-suhde on hämmästyttävä. Se on 1/100 000 000, kuin hiukset niin kauan kuin jalkapallokenttä.
Muotoja ja kokoja
Kuinka suuria molekyylit ovat?Niitä on kaikkia muotoja ja kokoja. Vesi ja hiilidioksidi ovat pienimpiä, kun taas proteiinit ovat suurimpia. Molekyylit ovat elementtejä, jotka koostuvat atomista, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa. Molekyylien ulkonäön ymmärtäminen on perinteisesti ollut osa kemiaa. Ymmärtämättömän oudon kemiallisen käyttäytymisen lisäksi yksi molekyylien tärkeistä ominaisuuksista on niiden koko.
Mistä voi olla erityisen hyödyllistä tietäämikä on molekyylien koko? Vastaus tähän ja moniin muihin kysymyksiin auttaa nanoteknologian alalla, koska nanorobottien ja älykkäiden materiaalien käsite käsittelee välttämättä molekyylikokojen ja -muotojen vaikutuksia.
Kuinka suuria molekyylit ovat?
Luokalla 5 tämän aiheen luonnontieteellinen historia antaavain yleistä tietoa siitä, että kaikki molekyylit koostuvat atomeista, jotka ovat jatkuvassa häiriötilassa. Lukiossa voit jo nähdä kemian oppikirjoissa rakennekaavat, jotka muistuttavat molekyylien todellista muotoa. Niiden pituutta on kuitenkin mahdotonta mitata tavallisella viivaimella, ja tätä varten sinun on tiedettävä, että molekyylit ovat kolmiulotteisia esineitä. Heidän kuva paperilla on projektio kaksiulotteiselle tasolle. Molekyylin pituutta muuttaa sen kulmien sidospituudet. Niitä on kolme:
- Tetraedrikulma on 109 °, kun kaikki tämän atomin sidokset kaikkien muiden atomien kanssa ovat yksittäisiä (vain yksi viiva).
- Kuusikulmion kulma on 120 °, kun yhdellä atomilla on yksi kaksoissidos toisen atomin kanssa.
- Viivan kulma on 180 °, kun atomilla on joko kaksi kaksoissidosta tai yksi kolmoissidos toisen atomin kanssa.
Todelliset kulmat eroavat usein näistä kulmista, koska on otettava huomioon useita erilaisia vaikutuksia, mukaan lukien sähköstaattiset vuorovaikutukset.
Kuinka kuvitella molekyylien kokoa: Esimerkkejä
Kuinka suuria molekyylit ovat?Kuten olemme jo sanoneet, vastaukset tähän luokkaan 5 ovat luonteeltaan yleisiä. Oppilaat tietävät, että nimettyjen nivelten koko on hyvin pieni. Esimerkiksi, jos muutat hiekan molekyylin yhdestä ainoasta hiekanjyvästä kokonaiseksi hiekaksi, saadun massan alle voit piilottaa viiden kerroksen talon. Kuinka suuria molekyylit ovat? Lyhyt vastaus, joka on myös tieteellisempi, on seuraava.
Molekyylipaino vastaa suhdettakoko aineen massa aineessa olevien molekyylien lukumäärään tai moolimassaan suhde Avogadron vakioon. Mittayksikkö on kilogramma. Keskimääräinen molekyylipaino on 10-23-10-26 kg. Ota esimerkiksi vettä. Sen molekyylipaino on 3 x 10 -26 kg.
Kuinka molekyylin koko vaikuttaa vetovoimiin?
Vastuussa molekyylien välisestä vetovoimastaon sähkömagneettinen voima, joka ilmenee vastakkaisen vetovoiman ja vastaavien varausten karkottamisen kautta. Vastakkaisten varausten välillä vallitseva sähköstaattinen voima hallitsee atomien ja molekyylien välistä vuorovaikutusta. Painovoima on tässä tapauksessa niin pieni, että se voidaan jättää huomiotta.
Tässä tapauksessa molekyylin koko vaikuttaa voimakkuuteenvetovoima molekyylin elektronien jakautumisesta johtuvien satunnaisten vääristymien elektronipilven kautta. Jos ei-polaarisissa hiukkasissa on vain heikkoja van der Waalsin vuorovaikutuksia tai dispersiovoimia, molekyylien koolla on suora vaikutus määritettyä molekyyliä ympäröivän elektronipilven kokoon. Mitä suurempi se on, sitä suurempi ja varattu kenttä ympäröi sitä.
Suurempi elektronipilvi tarkoittaa sitä välilläenemmän sähköisiä vuorovaikutuksia voi esiintyä naapurimolekyylien kanssa. Seurauksena on, että yhdestä molekyylin osasta kehittyy väliaikainen positiivinen osavaraus, kun taas toisesta negatiivinen. Kun näin tapahtuu, molekyyli voi polarisoida elektronipilven naapurista. Vetovoima tapahtuu, koska yhden molekyylin osittainen positiivinen puoli on houkuteltuna toisen osittain negatiiviseen puoleen.
johtopäätös
Joten mikä on molekyylien koko?Luonnontieteestä, kuten huomasimme, löydät vain kuvaannollisen idean näiden pienimpien hiukkasten massasta ja koosta. Mutta tiedämme, että on olemassa yksinkertaisia ja monimutkaisia yhteyksiä. Ja toinen sisältää sellaisen käsitteen kuin makromolekyyli. Se on hyvin suuri yksikkö, kuten proteiini, joka valmistetaan yleensä polymeroimalla pienempiä alayksiköitä (monomeerejä). Ne koostuvat yleensä tuhansista tai enemmän atomeista.
Yleisimmät makromolekyylit vuonnabiokemia ovat biopolymeerejä (nukleiinihapot, proteiinit, hiilihydraatit ja polyfenolit) ja suuria ei-polymeerimolekyylejä (kuten lipidejä). Synteettiset makromolekyylit sisältävät tavallisia muoveja ja synteettisiä kuituja sekä kokeellisia materiaaleja, kuten hiilinanoputkia.
