مرجع
آخر الزيارات

جزيء

595 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 11 يوماً
باختصار: الجزيء في الكيمياء، هو أصغر وحدة من المادة الكيميائية النقية يحتفظ بتركيبها الكيميائي وخواصها. تجد هنا «المعادلة الملكية»، «الرابطة الكيميائية» و«المعادلة الكيميائية» ضمن 6 أقسام.
المحتويات
  1. المعادلة الملكية
  2. الرابطة الكيميائية
  3. المعادلة الكيميائية
  4. الطيف الجزيئي
  5. هندسة الجزيء
  6. حجم الجزيء
جزيء

على سبيل التعريف، الجزيء في الكيمياء، هو أصغر وحدة من المادة الكيميائية النقية يحتفظ بتركيبها الكيميائي وخواصها. وعلم دراسة الجزيئات يختص به علم الكيمياء عموماً كما يوجد فرع لدراسة خواص الجزيئات فيزيائياً يسمى فيزياء جزيئية. وتهتم الكيمياء الجزيئية بالقوانين التي تحكم التفاعلات بين الجزيئات (التفاعلات الكيميائية واصطدام بعضها ببعض). وينتج عن تلك التصادمات والتفاعلات تكوّن جزيئات أكبر (مركبات) أو يحدث تكسير للروابط الكيميائية وانفصال جزيء إلى جزيئات أصغر. وتهتم الفيزياء الجزيئية بالقوانين التي تحكم بناء الجزيئات وكذلك القوانين التي تتحكم في اصطدام الجزيئات ببعضها البعض، وأنواع التوازن التي تنشأ بينها مثل توازن الضغط وتساوي درجة الحرارة وما تحتويه من طاقة. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.

إضافةً إلى ذلك، كما يعرف أن المسامات الجزيئية هي الفراغات التي بين جزيئات المادة. ويتناسب حجم المسامات عكسيا مع قوى التجاذب بين الجزيئات. فتكون المسامات كبيرة بين جزيئات المادة الغازية ومتوسطة في المادة السائلة وصغيرة في المواد الصلبة. وتقدم المسامات الجزيئية تفسيرا واضحا لاختراق المواد لبعضها البعض.

في هذا الإطار، و رغم أن مصطلح الجزيء اُسْتُخْدِم لأول مرة في عام 1811 عن طريق أفوجادرو، وكان المصطلح مادة مفتوحة للنقاش في مجتمع الكيمياء حتى ظهور نتائج أبحاث بيرن في سنة 1911. كما أن النظرية الحديثة للجزيئات قد استفادت كثيراً من التقنيات المستعملة في الكيمياء الحسابية.

المعادلة الملكية

ومن ناحية أخرى، «المعادلة الملكية» للجزيء هي نسبة الرقم الصحيح للعناصر التي تكون المركب. فمثلا في الشكل النقي للماء، دائما يتكون من 1:2 هيدروجين: أكسجين، كما أن الكحول الإثيلي أو الإيثانول جاما يتكون من الكربون، والهيدروجين، والأكسجين بنسبة 1:6:2. وعموما، هذا لا يحدد نوع الجزيء فمثلا داي ميثيل إثير له نفس النسبة الموجودة في الإيثانول. وتسمى الجزيئات التي لها نفس عدد الذرات المكونة لها أيزومرات.

الرابطة الكيميائية

وفي هذا الصدد، في الجزيئات تكون الذرات بأزواج الإلكترونات المشتركة في «الرابطة الكيميائية». وقد تتكون من ذرات لنفس العنصر الكيميائي، مثل الأكسجين (O2)، أو من ذرات عناصر مختلفة مثل الماء (H2O).

المعادلة الكيميائية

إضافةً إلى ذلك، «المعادلة الكيميائية» تعكس الرقم الدقيق لعدد الذرات التي تكون الجزيء. وتُحْسَب الكتلة الجزيئية من المعادلة الكيميائية في وحدات تساوى 12/1 من كتلة نظير ذرة C 12.

الطيف الجزيئي

من جانب آخر، الطيف الجزيئي هو دراسة استجابة جزيء للطيف الذي له تردد معين (أو طبقا لمعادلة بلانك لطاقة ذلك الطيف). وهذا الطيف عبارة عن موجة كهرومغناطيسية أو شعاع من الإلكترونات. وهناك تطوير في الأنواع الجديدة من المطياف الجزيئي ليصبح مطياف بوزيترون. ويمكن أن يكون الرنين الجزيئي ناتج من امتصاص الطيف (مطياف الامتصاص)، أو انبعاث طيف آخر (مطياف الانبعاث)، أو كنتيجة لتفتت الجزيء، أو تغير في حالته الكيميائية.

  • مراجع
  • مواضيع متعلقة
  • تاريخ نظرية الجزيئات
  • جزيئية
  • هندسة جزيئية
  • ثنائي الذرة
  • شكل المدار الجزيئي
  • الرابطة التساهمية
  • ثنائي الذرة

علاوةً على ذلك، ويعتبر المطياف أفضل الأدوات في التحقق من الخواص المجهرية للجزيئات، وبالتحديد، مستويات الطاقة. ومن أجل الحصول على أقصى المعلومات المجهرية من نتائج التجارب، فإنه يتم إقرآن الدراسات الطيفية مع دراسات الكيمياء الحسابية. كما أنه من المفيد معرفة أن الأصل النظرى للمطياف يرجع إلى نظرية التشتت.

هندسة الجزيء

من جهة ثانية، الجزيئات لها حالة تعادل ثابتة بطول رابطة وزاوية بين الروابط معينين. وتتكون المادة النقية من جزيئات لها نفس البناء الفراغي. ويكون المعادلة الكيميائية وبناء الجزيء دور هام في تحديد خواص الجزيء، وخاصة نشاطيته. الأيزومرات تتشارك في نفس شكل المعادلة الكيميائية، ولكن يكون لكل منها خواص مختلفة تماما نظرا لاختلاف بنائها. الأيزومرات الفراغية، نوع خاص من الأيزومرات، ويمكن أن يكون لها خواص فيزوكيميائية متشابهه ولكن في نفس الوقت تختلف تماما في نشاطها الحيوي.

حجم الجزيء

علاوةً على ذلك، وقد يوجد روابط أخرى مثل الرابطة المشتركة حيث الرابطة المشتركة تتكون من ثلاثة أقسام احادية ثنايئية ثلاثية والرابطة التساهمية.

وفي هذا الصدد، أغلب الجزيئات صغيرة للغاية حتى لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ولكن يوجد بعض الاستثناءات، فمثلا الجزيئات الكبيرة مثل جزيء حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين يمكن أن يصل للحجم المجهري.

وفي السياق ذاته، أصغر الجزيئات حجما هو جزيء الهيدروجين. المسافات البينية لذراته تكون 1.5 Å. ولكن يصعب تحديد سحابة إلكترونية بدقة. وتحت الظروف العادية يكون للجزيء بعد يتراوح من عدة إلى عدة عشرات من Å.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.