Молекула
Визначення і загальна характеристика
МОЛЕ́КУЛА — обʼєкт, що складається з двох або більше атомів, звʼязаних між собою за допомогою ковалентних (хімічних) звʼязків, що утворюються зовнішніми неспареними електронами атомів. Див. також Міжмолекулярні звʼязки. Наявність таких ковалент. звʼязків і дозволяє дати визначення поняттю «М.», так як енергія цих звʼязків на два порядки перевищує середню енергію міжмолекуляр. взаємодії. У широкому інтервалі зміни термодинаміч. параметрів (т-ри та тиску) М. є обʼєктом дослідж. молекулярної фізики. М. є стійким (інерт.) утворенням. У хім. реакціях беруть участь уламки М. — радикали, іони, окремі атоми. Найменша М. — це М. водню H2 (маса 3,32•10-27 кг, ефектив. діаметр 0,23 нм), найбільшими М. є, напр., М. біополімерів (маса М. ДНК може досягати 10-16 кг), полімерів і ковалент. монокристалів. Таким чином, окремий зразок діаманту, що складається з великої кількості атомів вуглецю, може вважатися окремою М. У молекулярній біології та біохімії часто використовують термін «макромолекула». М. мають різноманітну форму та характеризуються різною симетрією. Форма не визначається однозначно хім. складом М. — існують ізомери, конформери та оптичні ізомери. Напр., хім. сполуці C6H6 відповідають ізомери різної форми: бензол, фульвен, бензвален, призман тощо. Взаємні перетворення їх можуть відбуватися фотохімічно (під дією квантів світла), тоді як термічні перетворення неможливі. Хім. сполуці C2H6 відповідають два конформери, перехід між якими може відбуватися під дією зіткнень М. унаслідок їхнього тепл. руху. Існування оптич. ізомерів повʼязане з тим, що складні (переважно біоактивні) М. не мають площини та центра симетрії. М. оптич. ізомерів (хірал. речовин) існують щонайменше у двох формах, що не можна сумістити одну з одною ніяким поворотом системи як цілого в просторі, оскільки вони співвідносяться як ліва та права ортогонал. декартова система координат. Хірал. речовини обертають площину поляризації світла в різні боки і по-різному поглинають світло, поляризоване по колу вправо і вліво. Хіральність притаманна майже всім амінокислотам, білкам, вуглеводам, нуклеїн. кислотам і низці низькомолекуляр. зʼєднань, що є в клітині. М. може мати не два, а більшу кількість оптич. ізомерів. Форма полімер. М. визначається також термодинаміч. та фіз.-хім. параметрами навколиш. середовища, в якому вона перебуває. Полімерна М. може існувати як у формі статистич. клубка (її характер. розмір Ri:N1/2, де N — число мономерів, або ступінь полімеризації М.), так і у вигляді глобули (Ri:N1/3) за ін. термодинаміч. умов. Характерні розміри М. лежать у широкому інтервалі. М. є тривимір. обʼєктами, переважна більшість М. не має сферично-симетрич. форми, тому поняття характер. розміру М. існує лише для М., що мають хоча б приблизно сферичну симетрію. Характер. розмір склад. М., на відміну від їхніх мас, істотно залежить від стану М. (конфірмацій., ізомерич. тощо). Найбільші біоактивні М., відомі на сьогодні, — це М. ДНК, їх довж. складає до 400 мкм.
Л. А. Булавін, Д. А. Гаврюшенко, В. М. Сисоєв
Додаткові відомості
Завантажити статтю
