Hvad er molekylær kemi?

Molekylær kemi er molekylens kemi, der dækker det meste af kemi som helhed. Molekyler består af forskellige kombinationer af atomer, de grundlæggende byggesten til alt omkring os. Der er 92 elementer, der forekommer naturligt på Jorden, ud over 25 kunstige elementer, der skabes i små mængder i partikelacceleratorer og atomreaktorer. Ud af de 92 naturlige elementer udgør forskellige arrangementer af 12 99% af alle klipper og jord, mens arrangementer af 5 udgør 99,97% af atmosfæren. Andre elementer findes i spormængder, normalt en del pr. Million eller mindre.

Grundlæggende i molekylær kemi er baseret på kvaliteter hos atomer, der kaldes valens. Hvert atom består af små partikler kaldet elektroner, der kredser rundt om en kerne lavet af partikler kaldet protoner og neutroner. Disse elektroniske kredsløb er "skaller" udpeget af fysikkens love - den første skal har en kapacitet på to elektroner, den anden har en kapacitet på 6, den tredje 10, den fjerde 14, den femte 18, den sjette 22, og den syvende 26.

Hvis et atom har "for få" elektroner, således at dets yderste elektronskal (også kendt som en orbital) har mere eller mindre end otte elektroner, vil det "enten" slippe af med elektroner eller få dem ved at binde til et andet atom. Tendensen til at "ønske" otte elektroner i den yderste skal, det samme antal som findes i ædelgasser som helium (de mest stabile elementer), kaldes oktetreglen, en grundlæggende kendsgerning for molekylær kemi. Disse kræfter er dikteret af lovgivningen om elektromagnetisme.

For at visualisere molekylær kemi er her et eksempel. Et almindeligt molekyle er salt, NaCl eller natriumchlorid. Salt består af to atomer, der er låst til hinanden i en atombinding. Sodiums yderste elektronskal har kun et elektron, men har en kapacitet på ti. Chlorens yderste skal har syv elektroner, men en kapacitet til ti. Når de to binder hinanden, får de otte elektroner i deres kollektive yderste skal, hvilket tilfredsstiller octetreglen. Oktetreglen er opfyldt i utallige molekyler. Disse bindinger kan let repræsenteres på billeder ved hjælp af Lewis dot-diagrammer.

Når atomer kombineres i stabile strukturer, danner de molekyler, som også kaldes forbindelser. Rene forbindelser eller blandinger af forbindelser med ensartede egenskaber kaldes et stof . Forbindelserne i et stof kan interagere med andre forbindelser, hvilket giver anledning til situationer, der kaldes kemiske reaktioner. Kemiske reaktioner pågår konstant rundt omkring os, især i vores kroppe, som er ægte kugler af kemiske reaktioner. Når vi spiser mad, er det for at give vores krop molekyler, der kan gennemgå kemiske reaktioner for at frigive energi til dens funktion.