Molekula ir maz?k? vielas da?i?a, kas nosaka vielas ??misko sast?vu un visas fizik?l?s ?pa??bas . Molekula parasti sast?v no diviem vai vair?kiem atomiem , kas saist?ti ar dal?tu elektronu p?ri, veidojot ??misko saiti . Molekula var sast?v?t no vien?diem atomiem (O ₂ ) vai da??diem atomiem (H ₂ O).

Parasti ar v?rdu molekula apz?m? atomu kopumu, ko kop? tur kovalent?s saites , lai ar? ir vienatomu molekulas ( c?lg?z?m ).

Viena no molekulas ?pa??b?m ir emp?risk? formula. Vis?s ?dens molekul?s ir divi ?de?ra?a atomi un viens sk?bek?a atoms, etanols vienm?r satur C , H un O attiec?b?s 2:6:1, tom?r tas viennoz?m?gi nenosaka molekulas strukt?ru, jo t?das pa?as atomu attiec?bas (emp?risk? formula) ir ar? dimetil?terim . Molekulas ar vien?d?m emp?riskaj?m formul?m, bet da??di sak?rtotiem atomiem, sauc par izom?riem .

Molekulu eksistences pier?d?jums [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Pirmo p?rliecino?o, kaut ar? netie?o atomu un molekulu eksistences pier?d?jumu ??mij? deva ang?u zin?tnieks D?ons Daltons . Daltons atkl?ja konstanto attiec?bu likumu. Saska?? ar ?o likumu, veidojoties jebkuram ??miskam savienojumam , rea??jo?o vielu masas ir stingri noteikt?s attiec?b?s. Piem?ram, no ?de?ra?a un sk?bek?a veidojoties ?denim , rea??jo?? ?de?ra?a un sk?bek?a masu attiec?ba vienm?r ir 1:8. ??s fakts k??st saprotams tikai taj? gad?jum?, ja pie?em, ka, veidojoties s?k?kajai ?dens da?i?ai - molekulai - noteikts ?de?ra?a atomu skaits savienojas ar noteiktu sk?bek?a atomu skaitu. ?dens molekula sast?v no diviem ?de?ra?a atomiem un viena sk?bek?a atoma. T?p?c ar? ?de?ra?a un sk?bek?a masu attiec?ba, veidojoties ?dens molekulai, ir vien?da ar divk?r?otu ?de?ra?a atoma masas attiec?bu pret sk?bek?a atomu masu. ?? attiec?ba nek?dos apst?k?os nevar main?ties.

20.gadsimt?, izmantojot uzlabotu aparat?ru, ar da??diem pa??mieniem izdev?s tie?i noteikt atomu un molekulu izm?rus.

Molekulu nov?ro?ana [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Liel?k? da?a molekulu ir p?r?k mazas, lai t?s var?tu saskat?t ar neapbru?otu aci , jo t?s ir veidotas no ierobe?ota skaita atomu un to line?rie izm?ri ir sal?dzino?i mazi, piem?ram, ?dens molekulas diametrs ir aptuveni 3·10 ^?10 m un vien? mililitr? ?dens ir 33 sekstiljoni (3,3·10 ²² ) molekulu. Ar? ar parasto optisko mikroskopu bie?i vien nevar saskat?t molekulas. Atsevi??as molekulas un atomus vislab?k var saskat?t tikai ar speci?lu elektronmikroskopu - tune?mikroskopu vai jonu projektoru .

Jonu projektors sast?v no sf?riska trauka, kuras r?diuss ir aptuveni 0,1 m (10 cm ), un volframa adatas, kuras smaile novietota trauka centr? (sk. z?m?jumu). Smailes liekuma r?diuss izveidots tik mazs, cik vien tas ar modern?m met?la apstr?des metod?m iesp?jams (apm?ram 50 nm ). Sf?ras iek??j? virsma p?rkl?ta ar pl?nu vad?t?ja sl?ni, kas, l?dz?gi televizora kineskopa ekr?nam, sp?d ?tru da?i?u triecienu iedarb?b?. Starp pozit?vi l?d?to smaili un negat?vi l?d?to vad?t?ja sl?ni rada da?us simtus voltus lielu spriegumu . Trauku piepilda ar h?liju neliel? spiedien? 100 Pa .

Volframa atomi uz smailes virsmas veido mikroskopiskus izci??us. Kad haotisk? kust?b? eso?ie h?lija atomi tuvojas volframa atomiem, elektriskais lauks , kur? ir sevi??i sp?c?gs smailes virsmas atomu tuvum?, atrauj no h?lija atomiem elektronus un p?rv?r? ?os atomus par joniem . H?lija joni atgr??as no pozit?vi l?d?t?s smailes un ar lielu ?trumu kustas pa sf?ras r?diusu. Saduroties ar sf?ras virsmu, joni izraisa t? sp?d??anu. T?d?j?di uz ekr?na rodas smailes atsevi??o volframa atomu izvietojuma palielin?ta aina.

Projektora palielin?jums ir vien?ds ar sf?ras r?diusa R attiec?bu pret smailes r?diusu r. Loka garums |ab| nor?da att?lumu starp blakus eso?iem volframa atomiem, bet loka garums |AB| - att?lumu starp to att?liem uz sf?ras virsmas. T? k? ${\displaystyle |AB|=R\cdot \alpha \ }$, kur ${\displaystyle \alpha \ }$ ir le??is starp blakus eso?o jonu trajektorij?m , bet ${\displaystyle |ab|=r\cdot \alpha \ }$, tad palielin?jums

${\displaystyle \Gamma ={\frac {|AB|}{|ab|}}={\frac {R}{r}}=2\cdot 10^{6}\ }$,

tas ir, sasniedz divus miljonus.

Molekulu izm?ri [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Volframa atomi uz adatas smailes pieskaras cits pie cita. T?p?c var pie?emt, ka atoma diametrs d ir vien?ds ar att?lumu starp blakus eso?ajiem volframa atomiem: ${\displaystyle d=|ab|\ }$.

Izm?rot loka garumu |AB|, ieg?st apm?ram 0,4 mm . Zinot jonu mikroskopa palielin?jumu un izmantojot sakar?bu ${\displaystyle \Gamma ={\frac {|AB|}{|ab|}}\ }$, ieg?st aptuvenu volframa atoma diametru

${\displaystyle d=|ab|={\frac {|AB|}{\Gamma }}={\frac {0,4}{2\cdot 10^{6}}}\approx 2\cdot 10^{-7}mm\ }$

Atomu un molekulu izm?ri, kuri noteikti p?c cit?m metod?m, ir aptuveni t?di pa?i.

?ie izm?ri ir tik mazi, ka tos ir gr?ti izt?loties. Piem?ram, skaitli ${\displaystyle 2,3\cdot 10^{-10}m\ }$, kas ir ?de?ra?a molekulas izm?rs, var aptvert ar ??da sal?dzin?juma pal?dz?bu ? ja pildspalvu palielin?tu t?, lai t? sniegtos no Zemes l?dz M?nesim , tad ?de?ra?a molekula, tikpat rei?u palielin?ta, b?tu pildspalvas lielum?.

Molekulu skaits [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

T? k? molekulu izm?ri ir ?oti mazi, molekulu skaits jebkur? makroskopisk? ?ermen? ir milz?gs. Aptuveni izr??in?sim molekulu skaitu ?dens pilien?, kura masa 1 g jeb 0,001 kg un t?tad tilpums 1 cm ³ jeb 0,000 001 m ³ . ?dens molekulas diametrs ir ${\displaystyle 3\cdot 10^{-10}m\ }$. Pie?emot, ka ?dens molekulas bl?vi novietoju??s cita pie citas un katra molekula aiz?em ${\displaystyle (3\cdot 10^{-10})^{3}\ }$ tilpumu, var apr??in?t, molekulu skaitu pilien?, izdalot piliena tilpumu ar vienas molekulas tilpumu:

${\displaystyle N={\frac {1\cdot 10^{-6}}{(3\cdot 10^{-10})^{3}}}\approx 3,7\cdot 10^{22}\ }$.

Katr? ieelp? cilv?ks ievelk plau??s tik daudz molekulu, ka tad, ja visas t?s p?c izelpas vienm?r?gi sadal?tos Zemes atmosf?r? , katrs plan?tas iedz?vot?js ieelpojot ievilktu apm?ram divas t?s molekulas, kuras biju?as j?su plau??s.

Molekulu masa [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Atsevi??u molekulu un atomu masas ir ?oti mazas. Piem?ram, 1 g ?dens satur ${\displaystyle 3,7\cdot 10^{22}\ }$ molekulas. T?p?c vienas ?dens molekulas masa ${\displaystyle m_{oH_{2}O}\approx {\frac {1}{3,7\cdot 10^{22}}}g\approx 3\cdot 10^{-23}g\ }$.

Apm?ram t?das pa?as masas ir citu vielu molekul?m, iz?emot milz?gas organisko vielu molekulas, kuras satur t?ksto?iem atomu.

?r?j?s saites [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

• Vikikr?tuv? par ?o t?mu ir pieejami multivides faili. Skat?t: Molekula .

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Liel?s enciklop?dijas raksts (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)
• K?da ir molekulas forma? ? D?ord?s Zaidens un ??rlzs Mortons (latviski) . TED-Ed (2013. gada 17. oktobris).