מהי מולקולה?

מולקולה היא קבוצת אטומים, זהים או שונים, המצטרפים לקשרים קוולנטיים.

מינים כימיים אלה הם ניטרלים מבחינה חשמלית ומייצגים את היחידה היוצרת של חומר.

יש מולקולות פשוטות כגון חמצן (O2) של האוויר שאנו נושמים. עם זאת, ישנם גם תרכובות מורכבות, כגון כדורי באקי (60 אטומי פחמן קשורים בצורת כדור), שהם המולקולות הגדולות ביותר שנמצאו אי פעם בחלל.

מחקר מולקולה

קישור קוולנטי במולקולה תואם לשיתוף אלקטרונים, בדרך כלל בין אלמנטים שאינם מתכתיים.

ראו את מולקולת המים כדוגמה לתרכובת פשוטה.

מולקולות מים
מולקולות מים (H2O)

כאשר אנו צופים בכוס עם מים אין לנו מושג שחומר זה מורכב ממספר מולקולות H2או נוסחה זו מציינת כי מים מורכבים משלושה אטומים: שני אטומי מימן ואחד חמצן, אשר חולקים אלקטרונים זה עם זה.

סוכר, בו אנו משתמשים כדי להמתיק מיצים ולהכין עוגות, מורכב גם הוא ממולקולות. יחידת היווצרות הסוכר היא סוכרוז.

מולקולת סוכרוז
מולקולת סוכרוז (ג12ה22או11)

מולקולה זו מורכבת הרבה יותר, שכן יש 45 אטומים מְחוּבָּר. הוא נוצר על ידי: 12 אטומי פחמן, 22 אטומי מימן ו -11 אטומי חמצן.

מולקולות הן מבנים בעלי מסה מולקולרית ידועה, אך ישנם גם מקרומולקולות, שהן "מבנים ענקיים" שנוצרו על ידי כל כך הרבה אטומים עד כי הרכבם אינו מוגדר אפילו. דוגמה לסוג זה היא יהלום, מקרומולקולה שנוצרת על ידי אטומים רבים של

פַּחמָן ברשת קוולנטית.

קשר קוולנטי

קשר כימי קוולנטי נוצר בין שני אטומים כאשר הם חולקים את זה אלקטרונים יותר חיצוני (של ערכיות). למולקולות יכולות להיות שני סוגים של קשרים:

קשר קוולנטי מולקולרי: זוג האלקטרונים של שני אטומי המליטה משותפים.

מולקולת כלור
קשר קוולנטי במולקולת הכלור (Cl2)

קשר קוולנטי קוולנטי (דטיב): האלקטרונים המשותפים מגיעים רק מאחד האטומים המעורבים.

לתאם קשר קוולנטי
קשר קוולנטי קוולנטי באמוניום (NH4)

גיאומטריה מולקולרית

כאשר נוצרת מולקולה, האטומים ממוקמים בדרכים שונות, כך שהסידור המרחבי יציב יותר. לכן, מרוכבים הם בעלי גיאומטריות שונות.

להלן כמה מהגיאומטריות שיש למולקולות.

גיאומטריה מולקולרית
לינארי זוויתי מְשּוּלָשׁ
גיאומטריה ליניארית
לְשֶׁעָבַר: בה2
גיאומטריה זוויתית
לְשֶׁעָבַר: רק2
גיאומטריה משולשת
לְשֶׁעָבַר: BEF3
פירמידה טטרהדרלי אוקטדרל
גיאומטריה של פירמידה
לְשֶׁעָבַר: NH3
גיאומטריה טטראדרלית
לְשֶׁעָבַר: CH4
גיאומטריה אוקטדרלית
לְשֶׁעָבַר: SF6

מולקולות קוטביות ולא קוטביות

מולקולות מסווגות לפי קוטביות.

מולקולות לא קוטביות: אין הבדל באלקטרואנגטיביות בין אטומים.

חנקן (N2) פחמן דו חמצני (CO2)
חנקן מולקולרי פחמן דו חמצני

חנקן (N2) היא מולקולה לא קוטבית מכיוון שהיא נוצרת על ידי אותה יסוד כימי ולפיכך אין הבדל בנגטיביות אלקטרונית. פחמן דו חמצני (CO2) אינו קוטבי בשל הגיאומטריה הליניארית שלו, המייצבת את משיכת החמצן על ידי אלקטרונים.

מולקולות קוטביות: יש הבדל באלקטרואנגטיביות בין האטומים, עם קוטב חיובי וקוטב שלילי.

מים (H2O) אמוניה (NH3)
קוטביות מים קוטביות אמוניה

בשתי הדוגמאות אנו רואים שלאטומים המרכזיים, החמצן והחנקן, זוגות אלקטרונים לא מזווגים היוצרים ענני אלקטרונים. מכיוון שיש עננים אלקטרוניים יותר סביב האטומים המרכזיים מכפי שיש קשרים כימיים מבוססים, המולקולות הן קוטביות.

דוגמאות למולקולות

חומר תכונות מולקולה נוּסחָה
מֵימָן דלק ושופע בקרום האדמה. מֵימָן ה2
חַמצָן חיוני לנשימה ומשתתף בתגובות כימיות שונות חַמצָן או2
גוֹפרִית אבקה צהובה המשמשת לייצור צבעים. גוֹפרִית ס8
פחמן דו חמצני משמש במטפים ומקררים. פחמן דו חמצני שיתוף2
אתנול אלכוהול נפוץ המשמש כדלק ובבשמים. אתנול Ç2ה6או

הקפד לבדוק טקסטים אלה בנושאים הקשורים למה שלמדת זה עתה:

  • ביומולקולות
  • תרכובות אורגניות
  • מסה מולקולרית
  • חוק האוקטט
  • קשרים כימים
  • קוטביות חיבור
  • כוחות בין-מולקולריים

האם זיהום משפיע על ביצועי הספורטאים?

שאלה זו הועלתה דווקא משום שהמשחקים האולימפיים ב -2008 יתארחו באחת הבירות המזוהמות בעולם. כדי לתת ...

read more
שמות של יסודות כימיים חדשים

שמות של יסודות כימיים חדשים

כמה מרכיבים כימיים התגלו לאחר הרכבתו טבלה מחזורית מאת דימיטרי מנדלייב במאה ה -19 והארגון שהציע מו...

read more
הלוגנים. יישומים של יסודות משפחת ההלוגן

הלוגנים. יישומים של יסודות משפחת ההלוגן

האלמנטים ממשפחה 17 או VII A בטבלה המחזורית נקראים הלוגנים המיוצגים על ידי חמשת האלמנטים המפורטים ...

read more