Մոլեկուլ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
մոլեկուլ

Մոլեկուլ, նյութի փոքրագույն մասնիկ, որը պահպանում է նրա հիմնական քիմիական հատկությունները և կարող է գոյություն ունենալ ինքնուրույն։ Մոլեկուլը քիմիական կապերով միացած ատոմների խումբ է։ Քիմիական կապը մոլեկուլում հիմնականում պայմանավորված է արժեքական էլեկտրոններով։ Քվանտամեխանիկական տեսության համաձայն մոլեկուլը իրար հետ փոխազդող ատոմական միջուկների և էլեկտրոնների ինքնուրույն համակարգ է։ Հայտնի են նաև միատոմանի մոլեկուլներ (իներտ գազեր, մետաղների գոլորշիներ են)։

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մոլեկուլի գաղափարը և անվանումը առաջինն օգտագործել է ֆրանսիացի բնափիլիսոփա Պիեռ Գասենդին (1592-1655 թվականներ)։ Մոլեկուլը՝ որպես քիմիական փոխարկումների ենթարկվող և ատոմից տարբերվող նյութի ամենափոքր քանակություն, ձևակերպել է Ա. Ավոգադրոն (1811 թվական)։

Մոլեկուլ հասկացությունը պաշտոնապես գիտության մեջ է մտել ավելի ուշ (Կարլսրուեի միջազգային կոնգրես, 1860 թվական)։ Ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ժ․ Պերենի բրոունյան շարժման ուսումնասիրությունները (1906 թվական) դարձան մոլեկուլի գոյության առաջին փորձնական ապացույցը։ Մոլեկուլի կառուցվածքի հիմնական օրինաչափությունները պարզվեցին քիմիական ռեակցիաների հետազոտման, նոր, հատկապես օրգանական միացությունների սինթեզի, անալիզի և ֆիզիկական մեթոդների կիրառման շնորհիվ։ Մոլեկուլի հայտնագործումը քիմիայի՝ որպես գիտության զարգացման արդյունքն է։ Մոլեկուլի կառուցվածքը, հատկությունները և փոխարկումների օրինաչափություններն այսօր էլ քիմիայի ուսումնասիրության հիմնական առարկաներն են։ Քիմիական ռեակցիան նյութերի մոլեկուլների փոխարկումն է այլ նյութերի մոլեկուլների։

Հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Քիմիական ռեակցիաների ընթացքում մի տեսակի մոլեկուլները փոխարկվում են այլ տեսակի մոլեկուլների։ Տարբեր նյութերի մոլեկուլները տարբերվում են որակական և քանակական բաղադրությամբ, զանգվածով, կառուցվածքով, ատոմների փոխադարձ դասավորությամբ, ատոմների միջև քիմիական կապի բնույթով և հատկություններով։

Մոլեկուլի զանգվածը սովորաբար 10−24 գրամի կարգի մեծություն է, իսկ չափերը մի քանի (կամ տասնյակ) Å։ Բնության մեջ, սակայն, տարածված են նյութեր (կաուչուկ, թաղանթանյութ, սպիտակուցներ), որոնց Մոլեկուլները շատ ավելի մեծ են (բաղկացած են հազարավոր, անգամ միլիոնավոր ատոմներից, և որոնց զանգվածը հասնում է 10−20—10−16 գրամի)։ Այդպիսի մոլեկուլները կոչվում են մակրոմոլեկուլներ։

Նյութը բնորոշող կարևոր մեծություն է մոլեկուլային զանգվածը, որի արժեքը տարբեր նյութերի համար միավորներից հասնում է տասնյակ, երբեմն հարյուրավոր միլիոնների։ Մոլեկուլ, որի բացասական և դրական լիցքերի «ծանրության կենտրոնները» չեն համընկնում, բևեռացված է և ունի սեփական դիպոլային մոմենտ։ Էլեկտրական դաշտում մոլեկուլները բևեռացվում են և ձեռք են բերում մակածված դիպոլային մոմենտ։ Մոլեկուլները բևեռացվում են նաև լույսի փոփոխական էլեկտրական դաշտում։ Դրանով է պայմանավորված լույսի բեկումը, կլանումը, նյութի օպտիկական ակտիվությունը։ Նյութերի մեծամասնության մոլեկուլները դիամագնիսական են։ Պարամագնիսական են միայն չզույգված էլեկտրոններ պարունակող մոլեկուլները։ Մոլեկուլի բևեռացվելու ունակությունը և նյութի մագնիսական ընկալունակությունը պայմանավորված են արժեքական էլեկտրոնների բնույթով։ Մոլեկուլային սպեկտրները պարունակում են ուղղակի տեղեկություններ մոլեկուլի վիճակների և նրանց միջև հավանական անցումների մասին և օգտագործվում են մոլեկուլները ուսումնասիրելու համար։

Նյութերի կառուցվածք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ըստ նյութի ատոմամոլեկուլային դասական ուսմունքի՝ բոլոր նյութերը բաղկացած են մոլեկուլներից, որոնք փոխազդում են իրար հետ և գտնվում անընդհատ շարժման մեջ։ Գազերում մոլեկուլների փոխազդեցությունը թույլ է, շարժումը՝ բրոունյան, պինդ նյութերում՝ փոխազդեցությունը ուժեղ է, շարժումը՝ տատանողական։ Գազերում մոլեկուլները ինքնուրույն են, պինդ նյութերում՝ պահպանում են կամ կորցնում ինքնուրույնությունը։ Նյութերի մեծ մասը հեղուկ վիճակում բաղկացած է մոլեկուլներից։ Կոնդենսված համակարգերում (հեղուկ, պինդ) մոլեկուլները պահպանում են իրենց գոյությունը, եթե միջմոլեկուլային փոխազդեցությունները հաղթահարելու համար անհրաժեշտ էներգիան շատ ավելի փոքր է, քան ատոմների միջև քիմիական կապի էներգիան։

Բազմաթիվ օրգանական և որոշ անօրգանական նյութեր (օրինակ՝ շաքար, ծծումբ և այլն) առաջացնում են մոլեկուլային բյուրեղներ, որոնց բյուրեղական ցանցի հանգույցներում գտնվում են իրար հետ թույլ փոխազդող մոլեկուլները։ Իոնական և ատոմական բյուրեղներում առանձին մոլեկուլներ չկան, ամբողջ բյուրեղը փաստորեն մի հսկայական մոլեկուլ է։ Նյութի մոլեկուլային կամ քիմիական բանաձևը, որը որոշվում է նյութում պարունակվող քիմիական տարրերի ատոմական հարաբերությունների (ստացվում են քիմիական վերլուծությամբ) և մոլեկուլային զանգվածի միջոցով, մոլեկուլային կառուցվածք ունեցող նյութերի դեպքում արտահայտում է մոլեկուլի իրական բաղադրությունը։ Մյուս դեպքերում քիմիական բանաձևը ցույց է տալիս միայն տարրերի հարաբերական պարունակությունը նյութում։ Նյութի քիմիական կառուցվածքի տեսության ստեղծումը հնարավոր դարձրեց մոլեկուլը պատկերել գրաֆիկական բանաձևի միջոցով, որը բաղադրությունից բացի ցույց է տալիս նաև քիմիական կապերի հաջորդականությունը մոլեկուլում։

Մոլեկուլի կառուցվածքով և հատկություններով պայմանավորված ֆիզիկական երևույթներն ուսումնասիրում է մոլեկուլային ֆիզիկան, իսկ կենսաբանական երևույթները՝ մոլեկուլային կենսաբանությունը։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 7, էջ 683 CC-BY-SA-icon-80x15.png