分子™ molecular™作词/作曲/编曲/制作人:YL™/YalL™分子(英语:molecule)是能保持物质特有化学性质,且能独立存在的最小电中性粒子。分子一般由两个或更多原子通过共价键形成,但亦有学者认为由一个原子组成的惰性气体,也是分子,称为“单原子分子”[1][2][3]。分子化合物(molecular compound)就是一种分子,是相对于离子化合物的用语,特指两个或更多“不同”元素之原子以共价键结合的分子所组成的化合物[4]。以STM拍摄的并五苯分子(分子长度约 14 Å),对照下图的球棍模型可分辨出其分子中呈直线排列的五个苯环一个分子常由多个原子在共价键中通过共用电子连接一起而形成。它可以由相同的化学元素构成,如氧气分子O2{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}};也可以由不同的元素构成,如水分子H2O{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}。若原子之间由非共价键的化学键(如离子键)所结合,一般不会视为是单一分子[5]。在不同的领域中,分子的定义也会有一点差异:在热力学中,构成物质的分子(如水分子)、原子(如碳原子)、离子(如氯离子)等在热力学上的表现性质都是一样的,因此,都统称为分子;在气体动力论中,分子是指任何构成气体的粒子,此定义下,单原子的惰性气体也可视为是分子[6]。而在量子物理、有机化学及生物化学中,多原子的离子(如硫酸根)也可以视为是一粒分子。同一分子的不同画法。左、中图为立体模型,右图为平面表示。(左)黑、白色球体分别代表碳、氢原子,球体间的柱体表示化学键。模型被一团云包围,代表着分子的表面,红、蓝色分别代表正、负电。(中)与左图相似。浅蓝、白色球体分别代表碳、氢原子,柱体表示化学键。(右)这种利用化学符号和直线来表示分子结构的画法称为结构式。分子可根据其构成原子的数量(原子数)分为单原子分子,双原子分子等。在气体中,氢分子(H2{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})、氮分子(N2{\displaystyle {\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})、氧分子(O2{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})、氟分子(F2{\displaystyle {\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})和氯分子(Cl2{\displaystyle {\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})的原子数是2;固体元素中,黄磷(P4{\displaystyle {\mathrm {P} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}})原子数是4,硫(S8{\displaystyle {\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}}})的是8。所以,氩(Ar{\displaystyle {\mathrm {Ar} }})是单原子的分子,氧气(O2{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})是双原子的,臭氧(O3{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}})则是三原子的。许多常见的有机物质都是由分子所组成的,海洋和大气中大部分也是由分子组成的。但地球上主要的固体物质,包括地幔、地壳及地核中虽也是由化学键键结,但不是由分子所构成。在离子晶体(像食盐)及共价晶体有反复出现的晶体结构,但也无法找到分子。固态金属是用金属键键结,也有其晶体结构,但也不是由分子组成。玻璃中的原子之间依化学键键结,但是既没有分子的存在,其中也没有类似晶体反复出现的晶体结构。
分子™ molecular™
作词/作曲/编曲/制作人:YL™/YalL™
分子(英语:molecule)是能保持物质特有化学性质,且能独立存在的最小电中性粒子。分子一般由两个或更多原子通过共价键形成,但亦有学者认为由一个原子组成的惰性气体,也是分子,称为“单原子分子”[1][2][3]。分子化合物(molecular compound)就是一种分子,是相对于离子化合物的用语,特指两个或更多“不同”元素之原子以共价键结合的分子所组成的化合物[4]。
以STM拍摄的并五苯分子(分子长度约 14 Å),对照下图的球棍模型可分辨出其分子中呈直线排列的五个苯环
一个分子常由多个原子在共价键中通过共用电子连接一起而形成。它可以由相同的化学元素构成,如氧气分子
O
2
{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}};也可以由不同的元素构成,如水分子
H
2
O
{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}。若原子之间由非共价键的化学键(如离子键)所结合,一般不会视为是单一分子[5]。
在不同的领域中,分子的定义也会有一点差异:在热力学中,构成物质的分子(如水分子)、原子(如碳原子)、离子(如氯离子)等在热力学上的表现性质都是一样的,因此,都统称为分子;在气体动力论中,分子是指任何构成气体的粒子,此定义下,单原子的惰性气体也可视为是分子[6]。而在量子物理、有机化学及生物化学中,多原子的离子(如硫酸根)也可以视为是一粒分子。
同一分子的不同画法。左、中图为立体模型,右图为平面表示。(左)黑、白色球体分别代表碳、氢原子,球体间的柱体表示化学键。模型被一团云包围,代表着分子的表面,红、蓝色分别代表正、负电。(中)与左图相似。浅蓝、白色球体分别代表碳、氢原子,柱体表示化学键。(右)这种利用化学符号和直线来表示分子结构的画法称为结构式。
分子可根据其构成原子的数量(原子数)分为单原子分子,双原子分子等。
在气体中,氢分子(
H
2
{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})、氮分子(
N
2
{\displaystyle {\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})、氧分子(
O
2
{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})、氟分子(
F
2
{\displaystyle {\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})和氯分子(
Cl
2
{\displaystyle {\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})的原子数是2;固体元素中,黄磷(
P
4
{\displaystyle {\mathrm {P} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}})原子数是4,硫(
S
8
{\displaystyle {\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}}})的是8。所以,氩(
Ar
{\displaystyle {\mathrm {Ar} }})是单原子的分子,氧气(
O
2
{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}})是双原子的,臭氧(
O
3
{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}})则是三原子的。
许多常见的有机物质都是由分子所组成的,海洋和大气中大部分也是由分子组成的。但地球上主要的固体物质,包括地幔、地壳及地核中虽也是由化学键键结,但不是由分子所构成。在离子晶体(像食盐)及共价晶体有反复出现的晶体结构,但也无法找到分子。固态金属是用金属键键结,也有其晶体结构,但也不是由分子组成。玻璃中的原子之间依化学键键结,但是既没有分子的存在,其中也没有类似晶体反复出现的晶体结构。
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