化学中分子的性质

化学中分子的性质
化学中分子的性质

化学中分子的性质
物质中保持原物质的一切化学性质、能够独立存在的最小微粒.分子是由原子组成的.在化学变化中,分子可再分,原子不可再分.分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子.分子有一定的大小和质量；分子间有一定的间隔；分子在不停的运动；分子间有一定的作用力;分子可以构成物质,分子在化学变化中还可以被分成更小的微粒:原子.同种分子性质相同,不同种分子性质不同.最小的分子是氢分子的同位素,是没有中子的氢分子,称为氕,质量是1.大的分子其相对分子质量可高达几百万以上.相对分子质量在数千以上的分子叫做高分子.分子是组成物质的微小单元,它是能够独立存在并保持物质原有的一切化学性质的最小微粒．分子一般由更小的微粒原子构成．按照组成分子的原子个数可分为单原子分子,双原子分子及多原子分子；按照电性结构可分为有极分子和无极分子．不同物质的分子其微观结构,形状不同,分子的理想模型是把它看作球型,其直径大小为10－10m数量级．分子质量的数量级约为10－26千克．分子 【molecule 】 物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元.分子由原子组成,原子通过一定的作用力,以一定的次序和排列方式结合成分子.以水分子为例,将水不断分割下去,直至不破坏水的特性,这时出现的最小单元是由两个氢原子和一个氧原子组成的水分子.它的化学式写作 H2O.水分子可用电解法或其他方法再分为两个氢原子和一个氧原子,但这时它们的特性已和水完全不同了.有的分子只由一个原子构成,称单原子分子,如氦和氩等分子属此类,这种单原子分子既是原子又是分子.由两个原子构成的分子称双原子分子,例如氧分子(O2),由两个氧原子构成,为同核双原子分子；一氧化碳分子(CO),由一个氧原子和一个碳原子构成,为异核双原子分子.由两个以上的原子组成的分子统称多原子分子.分子中的原子数可为几个、十几个、几十个乃至成千上万个.例如二氧化碳分子(CO2)由一个碳原子和两个氧原子构成.一个苯分子包含六个碳原子和六个氢原子(C6H6),一个猪胰岛素分子包含几百个原子,其分子式为C255H380O78N65S6.物质中能独立存在并保持其组成和一切化学特性的最小微粒.分子是由原子用化学键结合在一起而构成的,原子之间的作用力比较强,但分子之间的作用力却相当弱,这种力称为范德华力,所以分子在一定程度上表现出独立粒子的行为.分子可以由同种原子构成,也可以由不同种类的原子构成.最简单的分子只含有一个原子,如稀有气体的分子.大多数非金属构成的分子为双原子分子,如氮、氧等分子.化合物是由不同元素组成的分子,为数最多.最早提出比较确切的分子概念的化学家是意大利A.阿伏伽德罗 ,他于1811年发表了分子学说 ,认为 ：“ 原子是参加化学反应的最小质点,分子则是在游离状态下单质或化合物能够独立存在的最小质点.分子是由原子组成的,单质分子由相同元素的原子组成,化合物分子由不同元素的原子组成.在化学变化中,不同物质的分子中各种原子进行重新结合.” 自从阿伏伽德罗提出分子概念以后,在很长的一段时间里,化学家都把分子看成比原子稍大一点的微粒.1920年 ,德国化学家H.施陶丁格开始对这种小分子一统天下的观点产生怀疑,他的根据是：利用渗透压法测得的橡胶的分子量可以高达10万左右.他在论文中提出了大分子（高分子）的概念,指出天然橡胶不是一种小分子的缔合体,而是具有共价键结构的长链大分子.高分子还具有它本身的特点,例如高分子不像小分子那样有确定不变的分子量,它所采用的是平均分子量.随着分子概念的发展,化学家对于无机分子的了解也逐步深入,例如氯化钠是以钠离子和氯离子以离子键互相连接起来的一种无限结构,很难确切地指出它的分子中含有多少个钠离子和氯离子,也无法确定其分子量,这种结构还包括金刚石、石墨、石棉、云母等分子.在研究短寿命分子的方法出现以后,例如用微微秒光谱学研究方法,测得甲基（CH3·）的寿命为 10-13秒 ,不但寿命短,而且很活泼,其原因是甲基的价键是不饱和的,具有单数电子的结构.这种粒子还有CH· 、CN· 、HO· ,它们统称为自由基,仅具有一定程度的稳定性,很容易发生化学反应,由此可见自由基也具有分子的特征,所以把自由基归入分子的范畴.还有一种分子在基态时不稳定,但在激发态时却是稳定的,这种分子被称为准分子.从分子水平上研究各种自然现象的科学称为分子科学 ,例如动物学、遗传学、植物学、生理学等正在掌握各种形式的不同种类分子的性能和结构,由分子的性能和结构设计出具有给定性能的分子,这就是所谓分子设计.