Молекул (лат.molecula: мала маса, одлат.moles: маса), стабилна целина удружених атома. Молекул чинеатоми (два или више) повезани електронима уковалентној вези.[2][3] Молекул се може састојати од атома истих елемената (молекул елемента) на пример кисеоник у ваздуху који удишемо налази се у молекули O2.[4][5][6][7] Може се састојати и од атома различитих елемената (молекул једињења) на пример водоник (H) и кисеоник (O) граде воду H2O.
Хемијска или молекулска формула одређује тачније редослед атома који граде молекул па је формула етанола CH3CH2OH а диметилетра CH3OCH3. За представљање сложенијих молекула где атоми могу бити различито распоређени у простору користе се структурне формуле.Молекулска маса је збир маса атома који чине молекул, и попут атомске, изражава се у атомским јединицама масе (атомска јединица масе = 1/12 масеизотопа12C).[21][22]
Дуго се мислило да су дужине хемијски веза и њихови углови у молекулу константни. Међутим, модерним структурним методама нађено је да се геометрија хемијске везе незнатно мења, нарочито код сложенијих молекула.
Молекул (1794) – „екстремно мала честица“, од фр.molécule (1678), из модерног латинскогmolecula, диминутива латинке речиmoles „маса, баријера“. Ово наизглед непрецизно значење речи (коришћено до касног18. века само у латинској форми) проистиче изДекартесове филозофије.[41][42]
Дефиниција молекула је еволуирала са повећањем знања о структури молекула. Ране дефиниције су биле мање прецизне, и дефинисале су молекуле као најмањечестице чистиххемијских супстанци које задржавају својукомпозицију и хемијска својства.[43] Та дефиниција често није одржива, пошто многе супстанце, као што сустене,соли, иметали, састављене од великих кристалних мрежахемијски везаних атома илијона, и не састоје се од засебних молекула.
Већина молекула је сувише мала да би се могла видети голим оком, мада постоје изузеци.ДНКмакромолекул може да досегнемакроскопске величине,[44][45] као и молекули многихполимера. Молекули који су уобичајени градивни блокови у органској синтези имају димензије од неколикоангстрема (Å) до неколико десетина Å. Појединачни молекули се обично не могу уочити путем обичногсветла (као што је горе поменуто), али се мали молекули и чак обриси појединачних атома могу назрети у појединим околностима употребоммикроскопа атомских сила.[46]
Хемијска формула молекула се састоји од низа симболахемијских елемената, бројева, а понекад и других симбола, као што су мале, средње и витичасте заграде, цртице,плус (+) иминус (−) знаци. Формуле су ограничене на појединачне типографске линије симбола, које могу да обухвате субскрипте и суперскрипте.
Емпиријска формула једињења је веома једноставни тип хемијске формуле. Она је најједноставнијицелобројниоднос хемијских елемената од којих се једињење састоји. На пример, вода се увек састоји од атомаводоника икисеоника у односу 2:1, а етилалкохол илиетанол се увек састоји одугљеника, водоника, и кисеоника у односу 2:6:1. Међутим, то јединствено не одређује врсту молекула – на примердиметил етар има исти однос атома као етанол. Молекули са истиматомима у различитим аранжманима се називајуизомерима. Такођеугљени хидрати, на пример, имају исти однос (угљеник:водоник:кисеоник = 1:2:1) (и стога исту емпиријску формулу), али различите тоталне бројеве атома у молекулу.
Молекулска формула одражава прецизан број атома од којих се молекул састоји и тако карактерише различите молекуле. Различити изомери могу да имају исти атомски састав, мада су различити молекули.
Емпиријска формула је обично иста као и молекулска формула, иако то није увек случај. На пример, молекулацетилена има молекулску формулу C2H2, док је најједноставнији целобројни однос елемената CH.
Скелетална структурна формулавитамина Б12.[55][56][57] Многиоргански молекули су сувише компликовани да би се специфицирали хемијском формулом (молекулском формулом).
За молекуле са компликованом тродимензионом структуром, посебно код молекула који садрже атоме са четири различита супституента, једноставна молекулска формула или чак полуструктурнахемијска формула, није довољна да потпуно опише молекул. У том случају се користи графички тип формуле који се називаструктурном формулом.[58][58] Структурне формуле могу да се представе једнодимензионим хемијским именом, мада таквахемијска номенклатура захтева знатан број речи и чланова који нису део хемијских формула.[59][60][61]
Поређење различитих формула на различитим нивоима апстракције.
Молекули имају фикснеравнотежне геометрије — дужине веза и углова — око којих они непрестано осцилују путем вибрационих и ротационих кретања. Чисте супстанце се састоје од молекула са истим просечним геометријским структурама. Хемијска формула и структура молекула су два важна фактора који одређују његова својства, посебно његовуреактивност.Изомери имају исту хемијску формулу али нормално имају веома различите особине услед њихових различитих структура.Стереоизомери, специфични тип изомера, могу да имају веома слична физичко-хемијска својства, а истовремено различитебиохемијске активности.[62][63]
Молекулска спектроскопија се бави респонсом (спектром) молекула који интерагују са тестним сигналима познатеенергије (илифреквенције, у складу саПланковом формулом). Молекули имају квантизоване енергијске нивое, који се могу анализирати детектовањем молекулске енергије размене путемапсорбанције илиемисије.[64]Спектроскопија се генерално не односи надифракционе студије где честице попутнеутрона,електрона, или високо енергетскихX-зрака формирају интеракције са регуларним аранжманом молекула (као што је то случај са кристалима).
Изучавање молекула у молекулској физици итеоретској хемији је углавном базирано наквантној механици и есенцијално је за разумевањехемијске везе. Најједноставнији молекул јеводонични молекулски јон, H2+, и најједноставнија од свих хемијских веза јеједноелектронска веза. H2+ се састоји од два позитивно наелектрисанапротона и једног негативно наелектрисаногелектрона, што значи да сеШредингерова једначина система може лакше решити услед недостатка електрон–електрон репулзије. Са развојем брзих дигиталних рачунара, приближна решења за компликованије молекуле су постала могућа и један су од главних аспекатарачунарске хемије.[65][66][67]
У покушају да ригорозно дефинише аранжман атома који је довољно стабилан да би се сматрао молекулом, IUPAC сугерише да он мора да одговара „удубљењу наповршини потенцијалне енергије које је довољно дубоко да ограничи бар једно вибрационо стање“.[4] Ова дефиниција није зависна од природе интеракције између атома, него само од јачине интеракције. Заправо, она обухвата само слабо везане врсте аранжмана који се традиционално не би сматрали молекулима, као што сухелијумскидимер, He2, који има једно вибрационовезано стање[68] и у тој мери је лабаво везан да се једино може уочити на веома ниским температурама.
Да ли је или не аранжман атома „довољно стабилан“ да би се сматрао молекулом је инхерентно операциона дефиниција. Филозофски, стога, молекул није фундаментални ентитет (у контрасту, на пример саелементарном честицом[69]); већ је концепт молекула хемичарски начин прављења корисних изјава о јачини интеракција на атомској скали.
^Ellis, Lyndon A.; Roberts, David J. (1997). „Chromatographic and hyphenated methods for elemental speciation analysis in environmental media”.Journal of Chromatography A.774 (1–2): 3—19.PMID9253184.doi:10.1016/S0021-9673(97)00325-7.
^Guetens, G; De Boeck, G; Wood, M; Maes, R.A.A; Eggermont, A.A.M; Highley, M.S; Van Oosterom, A.T; De Bruijn, E.A; Tjaden, U.R (2002). „Hyphenated techniques in anticancer drug monitoring”.Journal of Chromatography A.976 (1–2): 229—38.PMID12462614.doi:10.1016/S0021-9673(02)01228-1.
^Guetens, G; De Boeck, G; Highley, M.S; Wood, M; Maes, R.A.A; Eggermont, A.A.M; Hanauske, A; De Bruijn, E.A; Tjaden, U.R (2002). „Hyphenated techniques in anticancer drug monitoring”.Journal of Chromatography A.976 (1–2): 239—47.PMID12462615.doi:10.1016/S0021-9673(02)01227-X.
^Zumdahl, Steven S (2005).Chemical Principles. стр. 148—150.. Houghton Mifflin, New York
^Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood
^González, Begoña; Calvar, Noelia; Gómez, Elena; Domínguez, Ángeles (2007). „Density, dynamic viscosity, and derived properties of binary mixtures of methanol or ethanol with water, ethyl acetate, and methyl acetate at T = (293.15, 298.15, and 303.15) K”.The Journal of Chemical Thermodynamics.39 (12): 1578—1588.Bibcode:2007JChTh..39.1578G.doi:10.1016/j.jct.2007.05.004.
^„dimethyl ether - PubChem Public Chemical Database”.The PubChem Project. USA: National Center for Biotechnology Information.Недостаје или је празан параметар|url= (помоћ)
^Eliel 1994, стр. 52–53 harvnb грешка: no target: CITEREFEliel1994 (help)
^Rawson, J; Banister, A; Lavender, I (1995).Advances in Heterocyclic Chemistry Volume 62. The Chemistry of Dithiadiazolylium and Dithiadiazolyl Rings.62. стр. 137—247.ISBN978-0-12-020762-6.doi:10.1016/S0065-2725(08)60422-5.
^Watson, Richard A. (2012).„René Descartes”.Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc. Приступљено31. 3. 2012.
^DeKock 1989, стр. 199 harvnb грешка: no target: CITEREFDeKock1989 (help)
^Hammond, C.R. (2012). „Section 4: Properties of the Elements and Inorganic Compounds”.Handbook of Chemistry and Physics(PDF). Архивирано изоригинала(PDF) 11. 11. 2011. г. Приступљено14. 02. 2017.
^Katiyar, Amit; Yadav, Santosh; Panagiotis, G; Neville, Smirniotis; Pinto, G (2006). „Synthesis of ordered large pore SBA-15 spherical particles for adsorption of biomolecules”.Journal of Chromatography.1122 (1–2): 13—20.PMID16716334.doi:10.1016/j.chroma.2006.04.055.
^Trewyn, Brian G.; Nieweg, Jennifer A.; Zhao, Yannan; Lin, Victor S.-Y. (2007). „Biocompatible mesoporous silica nanoparticles with different morphologies for animal cell membrane penetration”.Chemical Engineering Journal.137 (137): 23—29.doi:10.1016/j.cej.2007.09.045.
^Müller-Kirsten, H. J. W. (2012).Introduction to Quantum Mechanics: Schrödinger Equation and Path Integral (2nd изд.). World Scientific.ISBN978-981-4397-74-2.
Sears, Francis Weston; Young, Hugh D.; Freedman, Roger A.; Ford, A. G. (2004).Sears and Zemansky's university physics with modern physics (11th изд.). San Francisco: Pearson Addison Wesley.
Sears, Francis Weston; Young, Hugh D.; Freedman, Roger A.; Ford, A. G. (2004).Sears and Zemansky's university physics with modern physics (11th изд.). San Francisco: Pearson Addison Wesley.ISBN978-0-8053-8684-4.
Hammond, C.R. (2012). „Section 4: Properties of the Elements and Inorganic Compounds”.Handbook of Chemistry and Physics(PDF). Архивирано изоригинала(PDF) 11. 11. 2011. г. Приступљено14. 02. 2017.
Puling, Linus (1970).General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc.ISBN978-0-486-65622-9.
Pauling, Linus (1970).General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc.ISBN978-0-486-65622-9.
Reif, F. (1965).Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (International student изд.). Boston: McGraw-Hill. стр. 2.ISBN978-0-07-051800-1. „we shall call a system "macroscopic" (i.e., "large scale") when it is large enough to be visible in the ordinary sense (say greater than 1 micron, so that it can at least be observed with a microscope using ordinary light).”
