Timp de milenii, oamenii de știință au avut în vedere misterul vieții - și anume, ce se întâmplă? Conform celor mai multe culturi antice, viața și toată existența erau alcătuite din elementele de bază ale naturii - adică Pământ, Aer, Vânt, Apă și Foc. Cu toate acestea, în timp, mulți filosofi au început să prezinte ideea că toate lucrurile erau compuse din lucruri minuscule, indivizibile, care nu puteau fi nici create, nici distruse (adică particule).
Cu toate acestea, aceasta a fost o noțiune în mare măsură filozofică și nu a fost până la apariția teoriei atomice și a chimiei moderne când oamenii de știință au început să postuleze că particulele, atunci când au fost combinate, au produs elementele de bază ale tuturor lucrurilor. Moleculele, le-au numit, luate din latinescul „alunițe” (care înseamnă „masă” sau „barieră”). Dar folosit în contextul teoriei moderne a particulelor, termenul se referă la unități mici de masă.
Definiție:
Prin definiția sa clasică, o moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe care păstrează proprietățile chimice și fizice ale acestei substanțe. Sunt compuse din doi sau mai mulți atomi, un grup de atomi similari sau diferiți, ținuți împreună de forțele chimice.
Poate consta din atomi dintr-un singur element chimic, ca și în cazul oxigenului (O2), sau din diferite elemente, ca în cazul apei (H2O). Ca componente ale materiei, moleculele sunt comune în substanțele organice (și, prin urmare, biochimia) și sunt ceea ce permite elemente care să ofere viață, cum ar fi apa lichidă și atmosfere respirabile.
Tipuri de obligațiuni:
Moleculele sunt ținute împreună de unul dintre cele două tipuri de legături - legături covalente sau legături ionice. O legătură covalentă este o legătură chimică care implică împărțirea perechilor de electroni între atomi. Și legătura pe care o formează, care este rezultatul unui echilibru stabil de forțe atrăgătoare și repulsive între atomi, este cunoscută sub numele de legătură covalentă.
Prin contrast, legătura ionică este un tip de legătură chimică care implică atracția electrostatică între ionii încărcați opus. Ionii implicați în acest tip de legătură sunt atomi care au pierdut unul sau mai mulți electroni (numiți cationi) și cei care au obținut unul sau mai mulți electroni (numiți anioni). Spre deosebire de covalență, acest transfer este denumit electrovalanță.
În cele mai simple dintre forme, legăturile învelitoare au loc între un atom de metal (ca cation) și un atom nemetal (anionul), ceea ce duce la compuși precum clorura de sodiu (NaCl) sau oxidul de fier (Fe²O³) - de asemenea. sare și rugină. Cu toate acestea, se pot face și aranjamente mai complexe, cum ar fi amoniacul (NH)4+) sau hidrocarburi precum metanul (CH)4) și etan (H³CCH³).
Istoria studiului
Istoric, teoria moleculară și teoria atomică se împletesc. Prima mențiune înregistrată asupra materiei formată din „unități discrete” a început în India antică, unde practicienii jainismului au susținut ideea că toate lucrurile erau compuse din mici elemente indivizibile care se combinau pentru a forma obiecte mai complexe.
În Grecia antică, filozofii Leucippus și Democrit au inventat termenul „atomos” atunci când se referă la „cele mai mici părți indivizibile ale materiei”, din care derivăm termenul modern atom.
Apoi, în 1661, naturalistul Robert Boyle a argumentat într-un tratat despre chimie - intitulat „Chimistul sceptic„- materia respectivă era compusă din diverse combinații de„ corpuscule ”, mai degrabă decât pământ, aer, vânt, apă și foc. In orice caz. aceste observații s-au limitat la domeniul filozofiei.
Abia la sfârșitul secolului 18 și începutul secolului al XIX-lea, Legea conservării masei a lui Antoine Lavoisier și Legea Proporțiilor multiple a lui Dalton au adus atomi și molecule în domeniul științei dure. Primul a propus ca elementele să fie substanțe de bază care nu pot fi defalcate în continuare, în timp ce cel de-al doilea a propus ca fiecare element să fie format dintr-un singur tip unic de atom și că acestea se pot uni pentru a forma compuși chimici.
Un alt amoniu a venit în 1865, când Johann Josef Loschmidt a măsurat dimensiunea moleculelor care formează aer, dând astfel un sentiment de scară moleculelor. Invenția microscopului de tunelare de scanare (STM) din 1981 a permis observarea directă a atomilor și moleculelor direct pentru prima dată.
Astăzi, conceptul nostru de molecule este perfecționat în continuare datorită cercetărilor în curs în domeniile fizicii cuantice, chimiei organice și biochimiei. Și când vine vorba de căutarea vieții pe alte lumi, este esențială înțelegerea a ceea ce au nevoie moleculele organice pentru a ieși din combinația de blocuri chimice.
Am scris multe articole interesante despre molecule pentru Space Magazine. Iată moleculele din spațiu pot afecta viața pe Pământ, moleculele prebiotice se pot forma în atmosfere exoplanetice, molecule organice găsite în afara sistemului nostru solar, molecule prebiotice „finale” care se găsesc în spațiul interstelar.
Pentru mai multe informații, consultați pagina Encyclopaedia Britannica pe molecule.
Am înregistrat, de asemenea, un întreg episod al distribuției de astronomie despre Molecule în spațiu. Ascultă aici, episodul 116: Molecule în spațiu.
surse:
- Wikipedia - Moleculă
- Encyclopaedia Britannica - Molecule
