מולקולה
מולקולה
הגדרה
צירוף של מספר סופי של אטומים (זהים או שונים) הקשורים בינהם בקשר קוולנטי.
ישנם חומרים בעלי מולקולות הבנויות מאטומים זהים - חומרים אלה נקראים יסודות למשל גופרית S8, מימן H2.
קיימות מולקולות הבנויות מאטומים שונים -אילו הן מולקולות של תרכובות .
ישנן תרכובות שלהן מספר אטומים קבוע למשל גלוקוז C6H12O6.
ניתן למיין את המולקולות לשתי קבוצות:מולקולות חד אטומיות ומולקולות רב-אטומיות.
מולקולה חד אטומית בנויה מאטום אחד בלבד.גזים אצילים בנויים ממולקולות חד-אטומיות(He,Ne,Ar וכד') .
מולקולה רב אטומית בנויה משניים או יותר אטומים זהים או שונים.
חמצן בנוי ממולקולות O2 שמורכבות משני אטומי חמצן זהים.
אוזון מורכב ממולקולות O3 שמורכבות משלושה אטומי חמצן זהים .
מים בנויים ממולקולות רב אטומיות H2O בהן ישנם אטומים שונים:שני אטומי מימן ואטום חמצן.
שימו לב
חשוב להבחין בין מולקולות שהן בעלות מספר סופי של אטומים ובין סריגים שהם בעלי מספר לא מוגבל של חלקיקים. מולקולה מתוארת ע"י נוסחה מולקולרית שמתארת את הרכב המולקולה - אילו סוגי אטומים וכמה מכל סוג. לעומת זאת - סריג יתואר ע"י נוסחה אמפירית שמראה רק את היחס המספרי המצומצם ביותר בין האטומים היוצרים את הסריג. תלמידים נוטים להתייחס לנוסחה אמפירית של סריג כאל מולקולה - חשוב ליצור את ההבחנה בין השתיים.
תמונות ראשונות: כך נראית מולקולה
לראשונה אי פעם - תמונה של מולקולה הקטנה פי 100 אלף מגרגיר חול. בעזרת מיקרוסקופ כוח אטומי, הצליחו מדעני IBM לייצר תמונה של מבנה האטומים במולקולה בודדת
פורסם: 31.08.09, 09:26
יותר קרוב מזה ויותר קטן מזה, עין אדם טרם ראתה. אתם מביטים בתמונה הראשונה אי פעם של מבנה המולקולה הבודדת. מדענים של IBM הפועלים במעבדה בציריך, פרסמו בסוף השבוע את התמונה הזו, המציגה מולקולה של פנטאצין (Pentacene).
מולקולת פנטאצין (צילום: IBM)
ליאו גרוס, פביאן מוהן, ניקולאי מול פיטר ליליארוט וגרהארד מאייר השתמשו במיקרוסקופ כוח אטומי (AFM), כדי לייצר תמונה המציגה את מבנה המולקולה.
מיקרוסקופ כוח אטומי עושה שימוש בחיישן חד וזעיר אותו מקרבים המדענים עד למרחק כחצי ננומטר מפני החומר שאותו הם מבקשים לדמות. במרחקים זעירים כאלה מתחילים לפעול כוחות שונים בין המולקולה לחיישן: כוחות מגנטיים, כוחות חשמליים וכיוב'. אותם כוחות יוצרים תזוזות בחיישן המעבירות שדרים למכלול המיקרוסקופ. המיקרוסקופ מסוגל לתרגם את התזוזות הללו לשינויים בפני השטח של המולקולה וכך לצייר את המבנה שלה.
פנטאצין היא מולקולה אורגנית מלבנית, המורכבת מ-22 אטומים של פחמן ו-14 אטומים של מימן. אורכה של המולקולה הוא 1.4 ננומטר ואורכו של המרווח בין אטום לאטום הוא 0.14 ננומטר, כלומר, קטן פי מיליון מגרגיר חול ממוצע. בתמונה רואים חמש טבעות פחמן בצורת משושה וניתן אפילו להבחין באטומים של מימן.
המבנה המולקולרי (דגם דו מימדי) - אטומי הפחמן צבועים באפור ואטומי המימן בלבן (צילום: IBM)
"זו לא אנלוגיה מושלמת, אבל הייתי משווה את פעולה המיקרוסקופ לעבודתן של קרני הרנטגן", אומר החוקר גרהארד מאייר, "כמו שטכנאי הרנטגן משתמש בקרינה כדי לשקף את הנעשה בתוך גוף האדם, כך אנו משתמשים בכוחות הפועלים בין החלקיקים לחיישן כדי לשרטט את המבנה המולקולרי שהוא השלד של המולקולה".
