Vuosituhansien ajan tutkijat ovat pohtineet elämän mysteeriä - nimittäin mitä siitä tehdään? Muinaisten kulttuurien mukaan elämä ja kaikki olemassaolo koostuivat luonnon peruselementeistä - ts. Maasta, ilmasta, tuulesta, vedestä ja tulesta. Ajan myötä monet filosofit alkoivat kuitenkin ajatella, että kaikki asiat koostuivat pienistä, jakamattomista asioista, joita ei voitu luoda eikä tuhota (ts. Hiukkasia).
Tämä oli kuitenkin suurelta osin filosofinen käsitys, ja vasta atomiteorian ja modernin kemian syntyessä tutkijat alkoivat olettaa, että hiukkaset yhdessä otettuna tuottivat kaiken perusrakenteen. He kutsuivat niitä, molekyylejä, jotka on otettu latinalaisista "moolia" (mikä tarkoittaa "massaa" tai "este"). Mutta termiä käytetään nykyaikaisen partikkeliteorian yhteydessä pieniin massayksiköihin.
Määritelmä:
Klassisen määritelmänsä mukaan molekyyli on aineen pienin partikkeli, jolla on aineen kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Ne koostuvat kahdesta tai useammasta atomista, ryhmä samanlaisia tai erilaisia atomeja, joita kemialliset voimat pitävät yhdessä.
Se voi koostua yhden kemiallisen alkuaineen atomista, kuten hapen (O2) kanssa, tai erilaisista elementeistä, kuten veden (H2O). Aineen komponentteina molekyylit ovat yleisiä orgaanisissa aineissa (ja siksi biokemiassa), ja ne sallivat elämää antavat elementit, kuten nestemäinen vesi ja hengittävä ilmakehä.
Joukkovelkakirjalainat:
Molekyylejä pidetään yhdessä yhden tyyppisistä sidoksista - kovalenttisista sidoksista tai ionisidoksista. Kovalenttinen sidos on kemiallinen sidos, johon liittyy elektroniparien jakaminen atomien välillä. Ja niiden muodostama sidos, joka on tulosta houkuttelevien ja vastenmielisten voimien vakaasta tasapainosta atomien välillä, tunnetaan kovalenttisena sitoutumisena.
Ionisidonta on sitä vastoin eräänlainen kemiallinen sidos, johon liittyy sähköstaattinen vetovoima vastakkaisesti varautuneiden ionien välillä. Tällaisessa sidoksessa mukana olevat ionit ovat atomeja, jotka ovat menettäneet yhden tai useamman elektronin (kutsutaan kationiksi), ja niitä, jotka ovat saaneet yhden tai useamman elektronin (kutsutaan anioneiksi). Kovalenssista poiketen tätä siirtoa kutsutaan elektrovalanceksi.
Yksinkertaisimmissa muodoissa covelant-sidokset tapahtuvat metalliatomin (kationina) ja ei-metalli-atomin (anionin) välillä, mikä johtaa yhdisteisiin, kuten natriumkloridi (NaCl) tai rautaoksidi (Fe2O3) - aka. suola ja ruoste. Voidaan kuitenkin myös tehdä monimutkaisempia järjestelyjä, kuten ammonium (NH4+) tai hiilivedyt, kuten metaani (CH4) ja etaani (H3CCH3).
Opintohistoria
Historiallisesti molekyyliteoria ja atomiteoria ovat kietoutuneet toisiinsa. Ensimmäinen kirjallinen maininta aineesta, joka koostuu "hienoisista yksiköistä", alkoi muinaisessa Intiassa, jossa jainismin harjoittajat kannattivat ajatusta, että kaikki asiat koostuivat pienistä jakamattomista elementeistä, jotka yhdistyivät monimutkaisemmiksi esineiksi.
Muinaisessa Kreikassa filosofit Leucippus ja Democritus loivat termin “atomos” viitaten ”aineen pienimpiin jakamattomiin osiin”, joista johdetaan nykyaikainen termi atomi.
Sitten vuonna 1661 luonnontieteilijä Robert Boyle väitti kemian tutkimuksessaan, jonka otsikko oli ”Skeptinen kymisti“- tuo aine koostui useista yhdistelmistä" runkolaskuista ", sen sijaan, että olisi maa, ilma, tuuli, vesi ja tuli. Kuitenkin. nämä havainnot rajoittuivat filosofian kenttään.
Vasta 1800-luvun lopulla ja 1800-luvun alkupuolella Antoine Lavoisierin massajoukkolaki ja Daltonin useiden osuuksien laki toivat atomit ja molekyylit kovan tieteen alalle. Ensimmäinen ehdotti, että alkuaineet ovat perusaineita, joita ei voida hajottaa edelleen, kun taas jälkimmäiset ehdottivat, että kukin alkuaine koostuisi yhdestä ainutlaatuisesta atomin tyypistä ja että nämä voisivat liittyä yhteen kemiallisten yhdisteiden muodostamiseksi.
Vielä yksi siunaus tuli vuonna 1865, kun Johann Josef Loschmidt mittasi ilmaa muodostavien molekyylien koon ja antoi siten molekyyleille mittakaavan tunteen. Skannaavan tunnelimikroskoopin (STM) keksintö vuonna 1981 salli myös atomien ja molekyylien tarkkailun suoraan ensimmäistä kertaa.
Nykyään molekyylikonseptiamme tarkennetaan edelleen kvanttifysiikan, orgaanisen kemian ja biokemian aloilla käynnissä olevan tutkimuksen ansiosta. Ja kun kyse on elämän etsinnästä muista maailmoista, on välttämätöntä ymmärtää, mitä orgaaniset molekyylit tarvitsevat voidakseen esiin kemiallisten rakennuspalikoiden yhdistelmästä.
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita molekyyleistä Space Magazine -lehteen. Tässä ovat avaruudesta tulevat molekyylit, jotka ovat vaikuttaneet elämään maan päällä. Prebioottiset molekyylit voivat muodostua Exoplanet-ilmakehän ympäristössä. Aurinkokunnan ulkopuolelta löytyvät orgaaniset molekyylit ovat tähtienvälisestä avaruudesta löytyviä perimmäisiä prebioottisia molekyylejä.
Katso lisätietoja Encyclopaedia Britannican sivulta molekyyleistä.
Olemme myös nauhoittaneet koko jakson tähtitiede-näyttelijöistä, jotka käsittelevät molekyylejä avaruudessa. Kuuntele täällä, jakso 116: Molecules in Space.
Lähteet:
- Wikipedia - molekyyli
- Encyclopaedia Britannica - molekyyli
