Vad är molekylär kemi?

Molekylär kemi är molekylens kemi, som täcker större delen av kemi som helhet. Molekyler består av olika kombinationer av atomer, de grundläggande byggstenarna i allt runt omkring oss. Det finns 92 element som förekommer naturligt på jorden, förutom 25 konstgjorda element, som skapas i små mängder i partikelacceleratorer och kärnreaktorer. Av de 92 naturliga elementen utgör olika arrangemang av 12 99% av alla stenar och mark, medan arrangemang på 5 utgör 99,97% av atmosfären. Andra element finns i spårbelopp, vanligtvis en del per miljon eller mindre.

Grunderna i molekylär kemi är baserade på egenskaper hos atomer som kallas valens. Varje atom består av små partiklar som kallas elektroner som kretsar kring en kärna som består av partiklar som kallas protoner och neutroner. Dessa elektroniska omloppsbana är "skal" som utses av fysiklagarna - det första skalet har en kapacitet på två elektroner, den andra har en kapacitet på 6, den tredje 10, den fjärde 14, den femte 18, den sjätte 22, och den sjunde 26.

Om en atom har "för få" elektroner, så att dess yttersta elektronskal (även känd som ett orbital) har mer eller mindre än åtta elektroner, vill "antingen" bli av med elektroner eller få dem genom att binda till en annan atom. Tendensen att "vilja" åtta elektroner i det yttersta skalet, samma antal som finns i ädla gaser som helium (de mest stabila elementen), kallas oktetregeln, ett grundläggande faktum för molekylär kemi. Dessa krafter dikteras av lagarna om elektromagnetism.

Här är ett exempel för att visualisera molekylär kemi. En vanlig molekyl är salt, NaCl eller natriumklorid. Salt består av två atomer som är låsta till varandra i en atombindning. Sodiums yttersta elektronskal har bara en elektron men har en kapacitet på tio. Klors yttersta skal har sju elektroner, men en kapacitet för tio. När de två binds samman får de åtta elektroner i deras kollektiva yttersta skal, vilket tillfredsställer oktettregelen. Oktetregeln uppfylls i otaliga molekyler. Dessa bindningar kan lätt representeras i bilder med hjälp av Lewis dot-diagram.

När atomer kombineras i stabila strukturer bildar de molekyler, som också kallas föreningar. Rena föreningar eller blandningar av föreningar med enhetliga egenskaper kallas ett ämne . Föreningarna i ett ämne kan interagera med andra föreningar, vilket ger upphov till situationer som kallas kemiska reaktioner. Kemiska reaktioner pågår ständigt runt omkring oss, särskilt i våra kroppar, som är veritabla kullar med kemiska reaktioner. När vi äter mat är det att förse kroppen med molekyler som kan genomgå kemiska reaktioner för att frigöra energi för dess drift.