Gadu tūkstošiem zinātnieki ir apdomājuši dzīves noslēpumu - proti, kas notiek tā veidošanā? Saskaņā ar lielāko daļu seno kultūru dzīvi un visu eksistenci veidoja dabas pamatelementi - t.i., Zeme, Gaiss, Vējš, Ūdens un Uguns. Tomēr laika gaitā daudzi filozofi sāka izvirzīt priekšstatu, ka visas lietas sastāv no sīkām, nedalāmām lietām, kuras nevar ne radīt, ne iznīcināt (t.i., daļiņas).
Tomēr tas lielā mērā bija filozofisks priekšstats, un tikai atomu teorijas un modernās ķīmijas parādīšanās laikā zinātnieki sāka postulēt, ka daļiņas, ņemot kopā, rada visu lietu pamata elementus. Viņi tos sauca par molekulām, kas ņemtas no latīņu valodas “dzimumzīmes” (kas nozīmē “masa” vai “barjera”). Bet termins, kas lietots mūsdienu daļiņu teorijas kontekstā, attiecas uz mazām masas vienībām.
Definīcija:
Pēc klasiskās definīcijas molekula ir mazākā vielas daļiņa, kas saglabā šīs vielas ķīmiskās un fizikālās īpašības. Tie sastāv no diviem vai vairākiem atomiem, līdzīgu vai atšķirīgu atomu grupas, ko kopā satur ķīmiskie spēki.
Tas var sastāvēt no viena ķīmiska elementa atomiem, piemēram, ar skābekli (O2), vai no dažādiem elementiem, piemēram, ar ūdeni (H2O). Kā vielas komponenti, molekulas ir izplatītas organiskajās vielās (un līdz ar to arī bioķīmiskajās vielās), un tās ir tādas, kas dod dzīvību nodrošinošus elementus, piemēram, šķidru ūdeni un elpojošu atmosfēru.
Obligāciju veidi:
Molekulas tiek turētas kopā ar vienu no divu veidu saitēm - kovalentām saitēm vai jonu saitēm. Kovalentā saite ir ķīmiska saite, kas ietver elektronu pāru dalīšanos starp atomiem. Un to izveidotā saite, kas ir pievilcīgu un atgrūdošu spēku stabila līdzsvara rezultāts starp atomiem, ir pazīstama kā kovalentā saite.
Jonu savienojums, gluži pretēji, ir ķīmiskās saites veids, kas ietver elektrostatisko pievilcību starp pretēji lādētiem joniem. Joni, kas iesaistīti šāda veida saitē, ir atomi, kas ir zaudējuši vienu vai vairākus elektronus (saukti par katjoniem), un tie, kas ir ieguvuši vienu vai vairākus elektronus (saukti par anjoniem). Pretstatā kovalencei šo pārnešanu sauc par elektrovalanci.
Vienkāršākajās formās kovelenta saites notiek starp metāla atomu (kā katjonu) un nemetāla atomu (anjonu), veidojot tādus savienojumus kā nātrija hlorīds (NaCl) vai dzelzs oksīds (Fe²O³) - aka. sāls un rūsa. Tomēr var veikt arī sarežģītākus pasākumus, piemēram, amoniju (NH4+) vai ogļūdeņraži, piemēram, metāns (CH4) un etāns (H³CCH³).
Studiju vēsture
Vēsturiski molekulārā teorija un atomu teorija ir savstarpēji saistītas. Pirmais ierakstītais pieminējums matērijai, ko veido “diskrētas vienības”, sākās senajā Indijā, kur džainisma praktizētāji piekrita uzskatam, ka visas lietas sastāv no maziem nedalāmiem elementiem, kas apvienojas, veidojot sarežģītākus objektus.
Senajā Grieķijā filozofi Leikipps un Demokrits radīja terminu “atomos”, atsaucoties uz “matērijas mazākajām nedalāmām daļām”, no kā mēs izrunājam mūsdienu terminu atoms.
Tad 1661. gadā dabaszinātnieks Roberts Boils strīdējās ķīmijas traktātā ar nosaukumu “Skeptiskais himists“- šo lietu veidoja dažādas“ asinsķermenīšu ”kombinācijas, nevis zeme, gaiss, vējš, ūdens un uguns. Tomēr. šie novērojumi aprobežojās ar filozofijas lauku.
Tikai 18. gadsimta beigās un 19. gadsimta sākumā Antuāna Lavoisera Masu saglabāšanas likums un Daltona Vairāku proporciju likums atomus un molekulas iekļāva smagās zinātnes jomā. Pirmais ierosināja, ka elementi ir pamatvielas, kuras nevar sīkāk sadalīt, savukārt otrais ierosināja, ka katrs elements sastāv no viena unikāla atoma veida un ka tie var apvienoties, veidojot ķīmiskus savienojumus.
Papildu svētīgs nāca 1865. gadā, kad Johans Josefs Loschmidts izmērīja molekulu izmēru, kas veido gaisu, tādējādi piešķirot molekulām mēroga izjūtu. Skenējošā tunelēšanas mikroskopa (STM) izgudrojums 1981. gadā ļāva arī pirmo reizi novērot atomus un molekulas.
Mūsdienās mūsu molekulu koncepcija tiek pilnveidota, pateicoties notiekošajiem pētījumiem kvantu fizikas, organiskās ķīmijas un bioķīmijas jomā. Un, runājot par dzīvības meklēšanu citās pasaulēs, būtiska ir izpratne par to, kas organiskajām molekulām vajadzīgs, lai tās izdalītos no ķīmisko celtniecības bloku kombinācijas.
Mēs esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par molekulām Space Magazine. Šeit redzamās molekulas no kosmosa var būt ietekmējušas dzīvi uz Zemes, prebiotiskās molekulas var veidoties Exoplanet atmosfērās, ārpus mūsu Saules sistēmas atrastās organiskās molekulas, “Ultimate” Prebiotiskās molekulas, kas atrodamas starpzvaigžņu telpā.
Lai iegūtu papildinformāciju, apskatiet enciklopēdijas Britannica lapu par molekulām.
Mēs esam ierakstījuši arī veselu epizodi no astronomijas, kurā tiek runāts par visām molekulām kosmosā. Klausieties šeit, 116. epizode: molekulas kosmosā.
Avoti:
- Wikipedia - Molekula
- Enciklopēdija Britannica - molekula
