Was ist molekulare Chemie?

Molekulare Chemie ist die Chemie von Molekülen, die den größten Teil der Chemie als Ganzes abdeckt. Moleküle bestehen aus verschiedenen Kombinationen von Atomen, den grundlegenden Bausteinen von allem um uns herum. Es gibt 92 Elemente, die auf der Erde auf natürliche Weise auftreten, zusätzlich zu 25 künstlichen Elementen, die in kleinen Mengen in Partikelbeschleunigern und Kernreaktoren erzeugt werden. Aus den 92 natürlichen Elementen machen verschiedene Arrangements von 12 99% aller Gesteine ​​und Boden aus, während die Anordnungen von 5 99,97% der Atmosphäre ausmachen. Andere Elemente finden sich in Spurenmengen, normalerweise ein Teil pro Million oder weniger. Jedes Atom besteht aus kleinen Partikeln, die als Elektronen bezeichnet werden, die einen Kern aus Partikeln umkreisen, die als Protonen und Neutronen bezeichnet werden. Diese Elektronenumlaufbahn ist "Schalen", die durch die Gesetze der Physik bezeichnet werden - die erste Hülle hat eine Kapazität von zwei Elektronen, die zweite hat eine Kapazität von 6, dieDritte 10, die vierte 14, die fünfte 18, der sechste 22 und der siebte 26.

Wenn ein Atom "zu wenige" Elektronen hat, so dass seine äußerste Elektronschale (auch als Orbital bezeichnet) mehr oder weniger als acht Elektronen hat, will es "entweder Elektronen loswerden" oder sie durch Bindung mit einem anderen Atom gewinnen. Die Tendenz, acht Elektronen in der äußersten Hülle zu "wollen", die gleiche Zahl wie in edlen Gasen wie Helium (die stabilsten Elemente) zu finden ist, wird als Oktettregel bezeichnet, eine grundlegende Tatsache der molekularen Chemie. Diese Kräfte werden durch die Gesetze des Elektromagnetismus diktiert.

Um die molekulare Chemie zu visualisieren, hier ist ein Beispiel. Ein gemeinsames Molekül ist Salz, NaCl oder Natriumchlorid. Salz besteht aus zwei Atomen, die in einer atomaren Bindung zueinander verbunden sind. Die äußerste Elektronenschale von Natrium hat nur ein Elektron, aber eine Kapazität für zehn. Chlores äußerste Schale hat sieben Elektronen, aber eine Kapazität foder zehn. Wenn die beiden zusammenbinden, erhalten sie acht Elektronen in ihrer kollektiven äußersten Hülle und erfüllen die Oktettregel. Die Oktettregel wird in unzähligen Molekülen erfüllt. Diese Bindungen können leicht in Bildern unter Verwendung von Lewis DOT -Diagrammen dargestellt werden.

Wenn sich Atome in stabilen Strukturen zusammenschließen, bilden sie Moleküle, die auch als Verbindungen bezeichnet werden. Reine Verbindungen oder Gemische von Verbindungen mit gleichmäßigen Eigenschaften werden als Substance bezeichnet. Die Verbindungen in einer Substanz können mit anderen Verbindungen interagieren, was zu Situationen führt, die als chemische Reaktionen bezeichnet werden. Chemische Reaktionen werden überall um uns herum fortgesetzt, insbesondere in unserem Körper, die wahre Kesseln chemischer Reaktionen sind. Wenn wir Nahrung essen, soll unserem Körper Moleküle versorgt, die chemischen Reaktionen unterzogen werden können, um Energie für seinen Betrieb freizusetzen.