Moleküllerin büyüklüğü nedir? Molekülün büyüklüğü nedir?

İki veya daha fazla atom kimyasala girdiğindebirbirleriyle bağlar, moleküller ortaya çıkar. Bu atomların aynı olup olmadıkları veya hem şekil hem de boyut olarak birbirinden tamamen farklı olup olmadıkları önemli değildir. Moleküllerin boyutunun ne olduğunu ve neye bağlı olduğunu bulacağız.

Moleküller nelerdir?

Binlerce yıldır bilim adamları,hayatın sırrı, başlangıcında tam olarak ne olduğu hakkında. En eski kültürlere göre, bu dünyadaki yaşam ve her şey, doğanın temel unsurlarından oluşur - toprak, hava, rüzgar, su ve ateş. Ancak zamanla birçok filozof, her şeyin yaratılıp yok edilemeyen küçük, bölünmez şeylerden oluştuğu fikrini öne sürmeye başladı.

Ancak, yalnızca atom teorisinin ortaya çıkmasından sonra veModern kimyada bilim adamları, parçacıkların birlikte ele alındığında her şeyin temel yapı taşlarını oluşturduğunu varsaymaya başladılar. Modern parçacık teorisi bağlamında en küçük kütle birimlerini ifade eden terim böyle ortaya çıktı.

Klasik tanımına göre bir molekül,kimyasal ve fiziksel özelliklerini korumaya yardımcı olan bir maddenin en küçük parçacığıdır. Kimyasal kuvvetlerle bir arada tutulan aynı veya farklı atom gruplarının yanı sıra iki veya daha fazla atomdan oluşur.

Moleküller ne kadar büyük? 5. sınıfta, doğa tarihi (bir okul dersi) sadece boyut ve şekil hakkında genel bir fikir verir, bu konu lise kimya derslerinde daha ayrıntılı olarak incelenir.

Molekül örnekleri

Moleküller basit veya karmaşık olabilir. İşte bazı örnekler:

• X₂O (su);
• 'H₂ (azot);
• aman₃ (ozon);
• CaO (kalsiyum oksit);
• İLE₆X₁₂aman₆ (glikoz).

İki veya daha fazla elementten oluşan moleküllerbağlantılar denir. Bu nedenle su, kalsiyum oksit ve glikoz bileşenlerdir. Tüm bileşikler molekül değildir, ancak tüm moleküller bileşiktir. Ne kadar büyük olabilirler? Molekülün boyutu nedir? Çevremizdeki hemen hemen her şeyin atomlardan oluştuğu bilinen bir gerçektir (ışık ve ses hariç). Toplam ağırlıkları molekülün kütlesi olacaktır.

Moleküler kütle

Moleküllerin boyutundan bahsederken çoğu bilim insanı moleküler ağırlıktan yola çıkar. Bu, içerdiği tüm atomların toplam ağırlığıdır:

• İki hidrojen atomundan (her biri bir atomik kütle birimine sahip) ve bir oksijen atomundan (16 atomik kütle birimi) oluşan suyun moleküler ağırlığı 18'dir (daha doğrusu 18.01528).
• Glikozun moleküler ağırlığı 180'dir.
• Çok uzun olan DNA'nın molekül ağırlığı yaklaşık 1010 olabilir (bir insan kromozomunun yaklaşık ağırlığı).

Nanometre cinsinden ölçüm

Kütleye ek olarak, ölçebiliriz,nanometre cinsinden moleküllerin boyutu nedir. Su birimi yaklaşık 0.27 Nm'dir. DNA'nın çapı 2 nm'ye ulaşır ve birkaç metre uzunluğa kadar uzayabilir. Bu boyutların bir kafese nasıl sığabileceğini hayal etmek zor. DNA'nın uzunluk-kalınlık oranı şaşırtıcı. Bir futbol sahası kadar uzun bir insan saçı gibi 1 / 100.000.000.

Şekiller ve boyutlar

Moleküller ne kadar büyük?Her şekil ve boyutta gelirler. Su ve karbondioksit en küçüğü, proteinler ise en büyüğüdür. Moleküller, birbirine bağlı atomlardan oluşan elementlerdir. Moleküllerin görünümünü anlamak geleneksel olarak kimyanın bir parçası olmuştur. Anlaşılmaz derecede garip kimyasal davranışlarının yanı sıra, moleküllerin önemli özelliklerinden biri de büyüklükleridir.

Bilmek özellikle nerede yardımcı olabilir?moleküllerin boyutu nedir? Nanorobotlar ve akıllı malzemeler kavramı zorunlu olarak moleküler boyutların ve şekillerin etkileriyle ilgilendiğinden, bu ve diğer birçok sorunun cevabı nanoteknoloji alanında yardımcı olur.

Moleküller ne kadar büyük?

5. sınıfta, bu konudaki doğa tarihi verirsadece tüm moleküllerin sürekli düzensiz hareket eden atomlardan oluştuğuna dair genel bilgi Lisede, kimya ders kitaplarında moleküllerin gerçek şekline benzeyen yapısal formülleri zaten görebilirsiniz. Ancak, uzunluklarını normal bir cetvel kullanarak ölçmek imkansızdır ve bunu yapmak için moleküllerin üç boyutlu nesneler olduğunu bilmeniz gerekir. Kağıt üzerindeki görüntüleri iki boyutlu bir düzleme yansıtıyor. Bir molekülün uzunluğu, açılarının bağ uzunluklarına göre değişir. Üç ana tane var:

• Tetrahedron açısı, bu atomun diğer tüm atomlarla olan tüm bağları tek olduğunda (sadece bir çizgi) 109 ° 'dir.
• Altıgenin açısı, bir atomun başka bir atomla bir çift bağı olduğunda 120 ° 'dir.
• Atom iki çift bağa veya başka bir atomla bir üçlü bağa sahip olduğunda çizginin açısı 180 ° 'dir.

Elektrostatik etkileşimler de dahil olmak üzere bir dizi farklı etkinin hesaba katılması gerektiğinden, gerçek açılar genellikle bu açılardan farklılık gösterir.

Moleküllerin Büyüklüğü Nasıl Tahmin Edilir: Örnekler

Moleküller ne kadar büyük?5. sınıfta, söylediğimiz gibi, bu sorunun cevapları genel niteliktedir. Öğrenciler, adlandırılan eklemlerin boyutunun çok küçük olduğunu bilirler. Örneğin, tek bir kum tanesindeki bir kum molekülünü tam bir kum tanesine dönüştürürseniz, ortaya çıkan kütlenin altında beş katlı bir evi gizleyebilirsiniz. Moleküller ne kadar büyük? Yine daha bilimsel olan kısa cevap aşağıdaki gibidir.

Moleküler ağırlık orana eşittirtüm maddenin kütlesi, maddedeki molekül sayısına veya molar kütlenin Avogadro sabitine oranı. Ölçü birimi kilogramdır. Ortalama moleküler ağırlık 10'dur^-23-10^-26 kilogram. Örneğin suyu ele alalım. Moleküler ağırlığı 3 x 10 olacaktır ^-26 kilogram.

Bir molekülün boyutu çekim kuvvetlerini nasıl etkiler?

Moleküller arasındaki çekimden sorumluzıtlıkların çekilmesi ve benzer yüklerin itilmesiyle kendini gösteren elektromanyetik bir kuvvettir. Zıt yükler arasında var olan elektrostatik kuvvet, atomlar arasındaki ve moleküller arasındaki etkileşimlere hükmeder. Bu durumda yerçekimi kuvveti o kadar küçüktür ki ihmal edilebilir.

Bu durumda molekülün boyutu kuvveti etkiler.molekülün elektronlarının dağılımından kaynaklanan rastgele bozulmaların elektron bulutu yoluyla çekim. Yalnızca zayıf van der Waals etkileşimleri veya dağılım kuvvetleri sergileyen polar olmayan parçacıklar durumunda, moleküllerin boyutu, belirtilen molekülü çevreleyen elektron bulutunun boyutu üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Ne kadar büyükse, onu çevreleyen daha büyük ve yüklü alan.

Daha büyük bir elektron bulutu,komşu moleküllerle daha fazla elektronik etkileşim meydana gelebilir. Sonuç olarak, molekülün bir kısmı geçici bir pozitif kısmi yük geliştirirken diğer kısmı negatif bir yük geliştirir. Bu olduğunda molekül, elektron bulutunu komşusundan polarize edebilir. Çekim, bir molekülün kısmi bir pozitif tarafının diğerinin kısmi bir negatif tarafına çekilmesi nedeniyle oluşur.

Sonuç

Peki moleküllerin boyutu nedir?Doğa bilimlerinde, bulduğumuz gibi, bu en küçük parçacıkların kütlesi ve boyutu hakkında yalnızca mecazi bir fikir bulabilirsiniz. Ancak basit ve karmaşık bağlantılar olduğunu biliyoruz. İkincisi, makromolekül gibi bir şeyi içerir. Genellikle daha küçük alt birimleri (monomerler) polimerize ederek yapılan bir protein gibi çok büyük bir birimdir. Genellikle binlerce veya daha fazla atomdan oluşurlar.

En yaygın makromoleküllerbiyokimya, biyopolimerler (nükleik asitler, proteinler, karbonhidratlar ve polifenoller) ve büyük polimerik olmayan moleküllerdir (lipidler gibi). Sentetik makromoleküller, ortak plastikler ve sentetik liflerin yanı sıra karbon nanotüpler gibi deneysel malzemeleri içerir.