مولکول چیست؟ — به زبان ساده

۲۶۷۷۸ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۰۶ آذر ۱۴۰۲
زمان مطالعه: ۴ دقیقه
مولکول چیست؟ — به زبان ساده

مولکول به کوچکترین واحدی از یک ماده می‌گویند که از دو یا چند اتم تشکیل شده باشد. به عبارت دیگر، کوچکترین واحد از یک ماده خالص که دارای ترکیب و خواص شیمیایی یکسان با آن ماده باشد، مولکول نام دارد.

997696

تقسیمِ نمونه‌ای از یک ماده به قطعات کوچکتر، تغییری در خواص شیمیایی آن صورت نمی‌دهد. این شرایط تا زمانی برقرار است که با تقسیم ماده و کوچکتر کردن آن، به مولکول آن ماده برسیم. بعد از این مرحله، کوچکتر کردن و تقسیم مولکول، ما را به موادی می‌رساند که دیگر خواص ماده قبل را ندارند. در این شرایط، پیوندهای شیمیایی نگهدارند‌ه اتم‌ها شکسته می‌شوند.

مولکول
مولکول کافئین

اتم‌ها از یک هسته با بار مثبت تشکیل شده‌اند که توسط ابری از الکترون‌ها با بار منفی احاطه شده‌اند. زمانی که اتم‌ها به یکدیگر نزدیک می‌شوند، ابرهای الکترونی با یکدیگر و با هسته شروع به فعالیت (برهم‌کنش) می‌کنند. اگر این برهم‌کنش‌ها باعث شوند تا سیستم به پایداری برسد و انرژی کلی آن کاهش بیابد، اتم‌ها با یکدیگر برای ساخت یک مولکول، پیوند تشکیل می‌دهند. بنابراین از نگاه ساختاری، مولکول‌ها مجموعه‌ای از اتم‌ها هستند که توسط نیرو‌هایی در کنار یکدیگر نگهداشته شده‌اند.

انواع مولکولها

به مولکولهایی که در آن‌ها دو اتم با یکدیگر پیوند تشکیل داده باشند، مولکول دواتمی می‌گویند. اگر این دو اتم مانند «مولکول اکسیژن» (O2)(O _ 2) یکسان باشند، «مولکول دواتمی جورهسته» (Homonuclear Diatomic Molcule) را تشکیل می‌دهند اما اگر این دو اتم با یکدیگر متفاوت باشند - مانند مولکول مونو اکسید کربن (CO)(CO) - به آن «مولکول دو اتمی ناجورهسته» (Heteronuclear Diatomic Molecule) می‌گویند.

مولکول‌هایی که بیش از دو اتم را شامل می‌شوند موسوم به «مولکول چند اتمی» (Poly Atomic Molecule) هستند. کربن دی‌اکسید (CO2)(C O _ 2) و آب (H2O)(H _ 2 O ) را می‌توان به عنوان مولکول‌های چند اتمی در نظر گرفت. موادی نیز وجود دارند که متشکل از هزاران هزار اجزای اتمی هستند. به این مواد «پلیمر» (Polymer) می‌گویند.

مولکول
مدلی از یک پلیمر

نسبت اتم‌ها در مولکولها

تعداد اتم‌هایی که می‌توانند با یکدیگر پیوند تشکیل دهند، نسبت ثابتی دارند. به طور مثال، هر مولکول آب دارای دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است. این خاصیت سبب می‌شود تا ترکیبات شیمیایی را از محلول‌ها و دیگر مخلوط‌ها تشخیص دهیم. به عبارت دیگر، هیدروژن و اکسیژن با هرنسبتی می‌توانند در یک مخلوط حضور داشته باشند اما تنها با نسبت‌های ثابتی برای تشکیل مولکول آب توانایی ترکیب با یکدیگر را دارند. علاوه بر این،‌ اتم‌های هر مولکول می‌توانند با نسبت‌های  مشخص دیگری با هم ترکیب شوند تا مولکول دیگری را بسازند. به طور مثال، دو اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن در ترکیب با یکدیگر مولکول «هیدروژن پراکسید» (H2O2)(H_ 2 O _ 2) را تشکیل می‌دهند.

ایزومر

اتم‌ها می‌توانند با یک نسبت خاص با هم ترکیب شوند اما مولکول‌های متفاوتی را بسازند. به طور مثال «اتیل الکل» (CH3CH2OH)(CH_3 CH _ 2 OH) و «متیل اتر» (CH3OCH3)(CH_3 O CH _ 3 )، هر دو تعداد اتم‌های یکسان دارند اما این اتم‌ها در شکل‌های متفاوتی با یکدیگر پیوند تشکیل داده‌اند. به این نوع از مولکول‌ها «ایزومر» (Isomer) می‌گویند.

به ترتیب از چپ به راست: اتیل الکل (اتانول) و متیل اتر

واحد فرمولی

تمامی مواد از واحدهای مولکولی مشخصی تشکیل نشده‌اند. به طور مثال، سدیم کلرید (نمک طعام) از یون‌های سدیم و کلر بوجود آمده است اما این یون‌ها در یک شبکه طوری کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند که هر یون سدیم با ۶ یون کلر و هر یون کلر با ۶ یون سدیم احاطه شده است.

نیروهای بین هر سدیم و کلر مجاور آن برابر هستند. در نتیجه هیچ تعریف مشخص و کاملی برای مولکول سدیم کلرید موجود نیست. به همین شکل برای تمام جامداتی مانند سدیم کلرید، مفهوم مولکول شیمیایی واضح نیست. بنابراین فرمول این ترکیبات به صورت نسبت‌هایی ساده از اتم‌های آنها خواهد بود که به آن «واحد فرمولی» (Formula Unit) می‌گویند. واحد فرمولی سدیم کلرید NaClNaCl است.

ساختار مولکول

مولکول‌ها به کمک الکترون‌های اشتراکی در کنار یکدیگر قرارگرفته‌اند. به این نوع از پیوندها که مولکول‌ها را در کنار یکدیگر نگهداشته‌‌اند، «پیوند کووالانسی» (Covalent Bond) می‌گویند. این نوع از پیوند‌ها «جهت‌دار» (Directional) هستند. به این معنی که هر اتم موقعیت مشخصی را نسبت به اتم دیگر کسب می‌کند تا قدرت پیوند در حالت بیشینه قرار داشته باشد. در نتیجه مولکول‌ها دارای ساختاری مشخص و محکم همراه با توزیع فضایی هستند.

خواص مولکول‌ها با ساختار آنها مرتبط است. به طور مثال،‌ مولکول آب ساختاری خمیده و «ممان دوقطبی» (Dipole Moment) دارد درحالیکه مولکول دی‌اکسید کربن به صورت خطی است و ممان دوقطبی ندارد.

مولکول
ساختار آب و دی‌اکسید کربن

برخی از مولکول‌ها ساختار ثابتی ندارند. به طور مثال، در مولکول «اتان» (H3CCH3)(H_3CCH_3)، پیوند یگانه کربن-کربن دارای یک «چرخش آزاد» (Free Rotation) است. به کمک «پراش نوترون» و همچنین «طیف‌سنجی لرزشی مایکروویو» (Microwave Vibration Rotation Spectra) می‌توان موقعیت هسته در مولکول را تعیین کرد.

مطالعه ابر الکترونی اطراف هسته در یک مولکول نیز به کمک اشعه ایکس انجام می‌شود. علاوه بر این به کمک «رزونانس مغناطیس هسته» (Nuclear Magnetic Rosinance) یا «رزونانس اسپین» (Spin Resonance) می‌توان اطلاعات بیشتری در خصوص مولکول‌ها بدست آورد. به طور نظری، ساختار مولکول به کمک حل معادله مکانیک کوانتومی برای حرکت الکترون‌ها در میدان هسته تعیین می‌شود که به آن «معادله شرودینگر» می‌گویند.

مولکول
نمایش چرخش آزاد در پیوند یگانه کربن

در یک ساختار مولکولی طول پیوند و زاویه بین پیوندی به گونه‌ای است که انرژی مولکول در پایین‌ترین حالت خود باشد. تعیین این ساختار به کمک حل عددی (Numerical Solution) معادله شرودینگر، فرآیندی است که توسعه آن به کامپیوترها و ابرکامپیوترها نیاز دارد. وزن مولکولی یک مولکول، مجموع وزن‌های اتمی اجزای سازنده آن است. اگر ماده‌ای با وزن مولکولی M داشته باشیم، در نتیجه M گرم از یک ماده را برابر با یک مول در نظر می‌گیریم. البته محاسبات مربوط به وزن و جرم مولکولی و حتی عدد آووگادرو را می‌توانید در مقاله «جرم مولی -- به زبان ساده» مطالعه کنید. جرم مولکولی به کمک طیف‌سنجی جرمی و تکنیک‌های مبتنی بر پدیده‌های ترمودینامیک و سینتیک انتقال تعیین می‌شود.

 

اگر این مطلب برای شما مفید بوده‌ است،‌ آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

^^

بر اساس رای ۱۵۱ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
Encyclopedia BritannicaLibreTexts
۱۸ دیدگاه برای «مولکول چیست؟ — به زبان ساده»

ببخشید میشه به سوالم جواب بدین
همه مواد اطراف ما از مولکول ساختا شده اند
درسته یا نادرسته

سلام مولوکول ها پیوند بینشون فقط کووالانسی هست ؟ یعنی ما به ماده ای مثل نمک طعام مولکول نمک نمیگیم بلکه میگیم یون NaCl nvsji ?

سلام سوال داشتم ممنون می شم جواب دهید .کلا مولکول چیه یعنی تفاوتش با عنصر چیه؟ آیا در فلز ها مولکول وجود دارد ؟ از کجا بفهمیم کدام کوچک مولکول و کدام درشت مولکول است ؟

با سلام؛

برای آشنایی بیشتر، مطالعه مطالب زیر نیز پیشنهاد می‌شود.
عنصر چیست؟ — تعریف و مثال به زبان ساده

عنصر مولکولی چیست؟ — به زبان ساده + مثال

عنصر و ترکیب — به زبان ساده
عنصر اتمی چیست؟ — به زبان ساده

با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس

با سلام؛

برای پاسخ به این پرسش، پیشنهاد می‌کنیم مطالب زیر را مطالعه کنید:

پیوند‌ شیمیایی — به زبان ساده (+ دانلود فیلم آموزش رایگان)

نیروهای بین مولکولی در شیمی — به زبان ساده

با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس

سلام و وقتتون بخیر امکانش هست به این سوال من جواب بدید
ببخشید اتم های پرتوزا یا همون ایزوتوپ های ناپایدار هم یون یا مولکول تشکیل میدن ؟
اگه میدن پایداری یون یا مولکول حاصل چگونه است؟

با سلام؛

اتم‌های رادیواکتیو در زمان واپاشی، انرژی (ذرات القا و بتا و اشعه گاما) آزاد می‌کنند و اتم را به یون باردار تبدیل می‌کنند. اما برای بررسی دقیق‌تر و با توضیحات بیشتر، مطالعه مطلب «واپاشی پرتوزا (Radioactive Decay) — به زبان ساده» پیشنهاد می‌شود.

با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس

سلام ببخشید اگر ی نفر نمره مستمر نوبت اولش 20باشه بعد نمره نوبت اولش خیلی کم بگیره مثلا3 قبول میشه یا نه

سلام
آیا از واژه مولکول می توان در موارد زیر استفاده کرد و از نظر علمی مشکلی دارد؟

مولکول طلا
مولکول آب نمک

سلام میشه به سوالم پاسخ بدید میشه بگید کلا در کل خود خود خاص مولکول چیع🤔

با سلام؛

با توجه به تعریف مولکول که کوچکترین واحد از یک ماده خالص با ترکیب و خواص شیمیایی یکسان است، واژه مولکول طلا صحیح است اما نمی‌توان برای محلول آب‌نمک آن را به کار برد. برای آشنایی بیشتر با محلول‌ها پیشنهاد می‌کنیم مطلب «محلول‌ها — به زبان ساده» را مطالعه کنید.

با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس

درود. من یک قسمت هایی از این مبحث برای من گنگ است. برای همین به فرادرس مراجعه کردم. تعریف عنصر برای ما ماده‌ای بود که یک نوع اتم داشت یعنی تعداد اتم ها مشخص شده نبود ولی اینجا وقتی م دو اتم یا سه اتم در کنار هم قرار میگیرند می گیرند تشکیل یک مولکول می دهند. با این وصف تعریف عنصر می شود ماده ای که یک اتم داشته باشد. اگر امکانش هست کمی توضیح بدهید.
خیلی خوب?

تعریف عنصر کلی هست و به ماده ای میگن که خالصه و اتم های سازندش یک نوع هستش که این عنصر خودش میتونه مولکول ها رو هم شامل بشه مثل مولکول اوزون که در آن ۳ تا اتم اکسیژن باهم پیوند کوالانسی دادن و مولکول اوزون رو تشکیل دادن ،دلیلش هم اینکه این ترکیب مولکولی اوزون فقط اکسیژن داره.

با سلام؛

برای این که درک بهتری از تفاوت اتم‌ها و عنصرها داشته باشید بهتر است تعریف آن‌ها را بررسی کنید. همچنین، تفاوت اصلی بین عنصر و اتم را می‌توان در ایزوتوپ‌ها جستجو کرد. درواقع ایزوتوپ‌ها یکی از دلایل اصلی تفاوت اتم و عنصر هستند. برای آشنایی با این موضوع پیشنهاد می‌کنیم مطالب زیر را مطالعه کنید.

عنصر چیست؟ — به زبان ساده (+ دانلود فیلم آموزش رایگان)

عنصر و ترکیب — به زبان ساده

اتم چیست؟ – به زبان ساده (+ فیلم آموزش رایگان)

با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس

سلام ببخشید میشع توضیح بدید که
چند گرم sbs2 سه ممیز چهارده صدم مول گوگرد دارد

خدا قوت ، ی سوال ، دو عاملی که می توانند تقارن و توزیع یکنواخت رو در مولکول های چند اتمی بهم بزنند چیست ؟

با سلام؛
مبحث تقارن مولکولی و بررسی صفحات تقارن مبحثی پیچیده است و نمی‌توان چند عامل را برای تغییر تقارن مولکولی ذکر کرد اما مباحث گشتاور دوقطبی، الکترونگاتیوی و همچنین اوربیتال‌های مولکولی را می‌توان از عوامل تاثیرگذار بر شکل مولکول ذکر کرد که مطالب مربوطه را می‌توانید در مجله فرادرس مطالعه کنید.

از همراهی شما با مجله فرارس سپاس‌گزاریم.

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *