Vad är molekylär kemi?

Molekylär kemi är kemin för molekyler, som täcker det mesta av kemi som helhet. Molekyler består av olika kombinationer av atomer, de grundläggande byggstenarna för allt omkring oss. Det finns 92 element som förekommer naturligt på jorden, utöver 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 jord, medan arrangemang på 5 utgör 99,97% av atmosfären. Andra element finns i spårmängder, vanligtvis en del per miljon eller mindre.

Grunderna i molekylkemi är baserade på kvaliteter hos atomer som kallas valens. Varje atom består av små partiklar som kallas elektroner som kretsar runt en kärna av partiklar som kallas protoner och neutroner. Dessa elektronbana är "skal" som utses av fysikens lagar - det första skalet har en kapacitet på två elektroner, den andra har en kapacitet på 6,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 känt som en orbital) har mer eller mindre än åtta elektroner, "vill" att antingen bli av med elektroner eller få dem genom att binda med 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 elektromagnetismens lagar.

För att visualisera molekylär kemi, här är ett exempel. En vanlig molekyl är salt, NaCl eller natriumklorid. Salt består av två atomer låsta till varandra i en atombindning. Natriums yttersta elektronskal har bara en elektron, men har en kapacitet för tio. Klorens yttersta skal har sju elektroner, men en kapacitet feller tio. När de två binds ihop får de åtta elektroner i sitt kollektiva yttersta skal och tillfredsställer oktettregeln. Octet -regeln uppfylls i otaliga molekyler. Dessa bindningar kan enkelt representeras i bilder med 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 substans . 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 kittor av kemiska reaktioner. När vi äter mat är det att förse vår kropp med molekyler som kan genomgå kemiska reaktioner för att frigöra energi för dess drift.