分子

分子とは、存在しうる化学物質の最小量のことである。もし分子が細かく分かれていたら、それは別の物質になってしまいます。

分子は、特定の形や形でくっついている原子からできています。原子のすべての組み合わせが同じように可能なわけではなく、原子は他のものに優先して特定の形を作ります。また、原子は異なる価数を持っています。例えば、酸素原子は常に他の原子と2つの結合を持ち、炭素原子は常に他の原子と4つの結合を持ち、窒素原子は常に他の原子と3つの結合を持っています。

気体の運動論では、分子という用語は、その組成に関係なく気体の粒子を指すことが多い。この定義によれば、希ガスの原子は実際には単原子分子であるため、分子とみなされます。

空気のような気体では、分子はただ飛び回っているだけです。水のような液体では、分子はくっついていますが、動くことができます。砂糖のような固体では、分子は振動することしかできません。プラズマと呼ばれる第四の物質の状態では、原子はイオン化していて分子を形成することができません。

分子式では、分子内のすべての原子の数を書き出すことができます。例えば、グルコースの分子式はC6H12O6です。つまり、グルコースの1分子は、炭素原子6個、水素原子12個、酸素原子6個で構成されていることになります。

これは糖の分子です。炭素原子を青、酸素原子を赤、水素原子を白にして違いを表しています。実際には原子には色がありません。
これは糖の分子です。炭素原子を青、酸素原子を赤、水素原子を白にして違いを表しています。実際には原子には色がありません。

ボンディング

分子が存在するためには、原子がくっついていなければなりません。これは、2つの原子が電子を共有しているときに起こります。電子は1つの原子の周りを回るのではなく、2つの原子の周りを回るようになります。これを共有結合といいます。場合によっては、複数の電子が共有されていることもあります。電子を共有する数が多いほど、結合が強くなり、原子がくっつく力が強くなります。

結合はまた、バラバラにすることができます。ほとんどの結合は形成にエネルギーを必要とするので、結合が壊れるときにもエネルギーを放出します。しかし、ほとんどの結合が壊れる前に、分子を加熱する必要があります。その後、原子が動き始め、彼らがあまりにも多く移動すると、結合が壊れます。このように、壊れたときに放出するエネルギーよりも、壊すのに必要なエネルギーが少ない分子を燃料と呼びます。例えば、ろうそくはそこに座っているだけで何も起こりません。しかし、マッチを使って火をつけると、長い間燃え続けます。マッチは、ロウソクが燃え尽きるまで、その下の結合を壊すのに十分なエネルギーを放出する最初の結合を壊すためのエネルギーをもたらします。

イオン結合もあります。

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