الجزيء فيالكيمياء، هو أصغر وحدة منالمادة الكيميائية النقية يحتفظبتركيبها الكيميائي وخواصها.[2] وعلم دراسة الجزيئات يختص به علمالكيمياء عموماً كما يوجد فرع لدراسة خواص الجزيئات فيزيائياً يسمىفيزياء جزيئية. وتهتم الكيمياء الجزيئية بالقوانين التي تحكم التفاعلات بين الجزيئات (التفاعلات الكيميائية واصطدام بعضها ببعض). وينتج عن تلك التصادمات والتفاعلات تكوّن جزيئات أكبر (مركبات) أو يحدث تكسيرللروابط الكيميائية وانفصال جزيء إلى جزيئات أصغر. وتهتم الفيزياء الجزيئية بالقوانين التي تحكم بناء الجزيئات وكذلك القوانين التي تتحكم في اصطدام الجزيئات ببعضها البعض، وأنواع التوازن التي تنشأ بينها مثل توازنالضغط وتساويدرجة الحرارة وما تحتويه منطاقة.[3]
كما يعرف أن المسامات الجزيئية هي الفراغات التي بين جزيئات المادة. ويتناسب حجم المسامات عكسيا مع قوى التجاذب بين الجزيئات. فتكون المسامات كبيرة بين جزيئات المادة الغازية ومتوسطة في المادة السائلة وصغيرة في المواد الصلبة. وتقدم المسامات الجزيئية تفسيرا واضحا لاختراق المواد لبعضها البعض.
و رغم أن مصطلح الجزيء اُسْتُخْدِم لأول مرة في عام1811 عن طريقأفوجادرو، وكان المصطلح مادة مفتوحة للنقاش في مجتمع الكيمياء حتى ظهور نتائج أبحاث بيرن في عام1911. كما أن النظرية الحديثة للجزيئات قد استفادت كثيراً من التقنيات المستخدمة فيالكيمياء الحسابية.[4]
في الجزيئات تكون الذرات بأزواجالإلكترونات المشتركة في «الرابطة الكيميائية». وقد تتكون من ذرات لنفسالعنصر الكيميائي، مثلالأكسجين (O2)، أو من ذرات عناصر مختلفة مثلالماء (H2O).[5]
معظم الجزيئات صغيرة للغاية حتى لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ولكن يوجد بعض الاستثناءات، فمثلا الجزيئات الكبيرة مثل جزيءحمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين يمكن أن يصل للحجم المجهري.
أصغر الجزيئات حجما هو جزيءالهيدروجين. المسافات البينية لذراته تكون 1.5Å. ولكن يصعب تحديدسحابة إلكترونية بدقة. وتحت الظروف العادية يكون للجزيء بعد يتراوح من عدة إلى عدة عشرات من Å.وقد يوجد روابط أخرى مثل الرابطة المشتركة حيث الرابطة المشتركة تتكون من ثلاثة أقسام احادية ثنايئية ثلاثية والرابطة التساهمية.[6]
«المعادلة الكيميائية» تعكس الرقم الدقيق لعدد الذرات التي تكون الجزيء. وتُحْسَبالكتلة الجزيئية من المعادلة الكيميائية في وحدات تساوى 12/1 من كتلةنظير ذرةC12.
الجزيئات لها حالة تعادل ثابتة بطول رابطة وزاوية بين الروابط معينين. وتتكون المادة النقية من جزيئات لها نفس البناء الفراغي. ويكون المعادلة الكيميائية وبناء الجزيء دور هام في تحديد خواص الجزيء، وخاصةنشاطيته. الأيزومرات تتشارك في نفس شكل المعادلة الكيميائية، ولكن يكون لكل منها خواص مختلفة تماما نظرا لاختلاف بنائها.الأيزومرات الفراغية، نوع خاص من الأيزومرات، ويمكن أن يكون لها خواص فيزوكيميائية متشابهه ولكن في نفس الوقت تختلف تماما في نشاطهاالحيوي.
الطيف الجزيئي هو دراسة استجابة جزيءللطيف الذي لهتردد معين (أو طبقالمعادلة بلانك لطاقة ذلك الطيف). وهذا الطيف عبارة عنموجة كهرومغناطيسية أو شعاع منالإلكترونات. وهناك تطوير في الأنواع الجديدة من المطياف الجزيئي ليصبح مطيافبوزيترون. ويمكن أن يكون الرنين الجزيئي ناتج من امتصاص الطيف (مطياف الامتصاص)، أو انبعاث طيف آخر (مطياف الانبعاث)، أو كنتيجة لتفتت الجزيء، أو تغير في حالته الكيميائية.
ويعتبرالمطياف أفضل الأدوات في التحقق من الخواص المجهرية للجزيئات، وبالتحديد،مستويات الطاقة. ومن أجل الحصول على أقصى المعلومات المجهرية من نتائج التجارب، فإنه يتم إقرآن الدراسات الطيفية مع دراساتالكيمياء الحسابية. كما أنه من المفيد معرفة أن الأصل النظرىللمطياف يرجع إلىنظرية التشتت.
