Vědci po tisíciletí přemýšleli o tajemství života - konkrétně o co jde? Podle většiny starověkých kultur byl život a veškerá existence tvořena základními prvky přírody - tj. Země, Vzduch, Vítr, Voda a Oheň. Časem však mnoho filozofů začalo prosazovat představu, že všechny věci byly složeny z malých, nedělitelných věcí, které nemohly být stvořeny ani zničeny (tj. Částice).
Nicméně, toto bylo velmi filozofické pojetí, a to nebylo až do vzniku atomové teorie a moderní chemie, že vědci začali postulovat, že částice, když se vezme v kombinaci, vytvořily základní stavební kameny všech věcí. Molekuly, nazývali je, převzaté z latinských „molů“ (což znamená „hmota“ nebo „bariéra“). Ale použitý v souvislosti s moderní teorií částic, termín se odkazuje na malé jednotky hmoty.
Definice:
Podle své klasické definice je molekula nejmenší částice látky, která si zachovává chemické a fyzikální vlastnosti této látky. Skládají se ze dvou nebo více atomů, skupiny podobných nebo různých atomů držených pohromadě chemickými silami.
Může se skládat z atomů jednoho chemického prvku, jako u kyslíku (O2), nebo z různých prvků, jako je voda (H2O). Jako složky hmoty jsou molekuly běžné v organických látkách (a tedy v biochemii) a jsou to prvky, které umožňují životodárné prvky, jako je kapalná voda a prodyšná atmosféra.
Druhy dluhopisů:
Molekuly jsou drženy pohromadě jedním ze dvou typů vazeb - kovalentních vazeb nebo iontových vazeb. Kovalentní vazba je chemická vazba, která zahrnuje sdílení párů elektronů mezi atomy. A vazba, kterou tvoří, která je výsledkem stabilní rovnováhy atraktivních a odpudivých sil mezi atomy, se nazývá kovalentní vazba.
Naproti tomu iontová vazba je druh chemické vazby, která zahrnuje elektrostatickou přitažlivost mezi opačně nabitými ionty. Ionty zapojené do tohoto druhu vazby jsou atomy, které ztratily jeden nebo více elektronů (nazývaných kationty), a ty, které získaly jeden nebo více elektronů (nazývaných anionty). Na rozdíl od kovalence se tento přenos nazývá elektrovnováha.
V nejjednodušších formách dochází k vazebným vazbám mezi atomem kovu (jako kationt) a nekovovým atomem (anion), což vede ke sloučeninám jako je chlorid sodný (NaCl) nebo oxid železa (Fe²O3) - aka. sůl a rez. Lze však také provést složitější uspořádání, jako je amonium (NH4+) nebo uhlovodíky jako metan (CH4) a ethan (H³CCH3).
Dějiny studia
Historicky jsou molekulární teorie a atomová teorie vzájemně propojeny. První zaznamenaná zmínka o tom, že hmota je tvořena „diskrétními jednotkami“, začala ve starověké Indii, kde se praktikující džainismu hlásili k názoru, že všechny věci byly složeny z malých nedělitelných prvků, které se spojily do složitějších objektů.
Ve starověkém Řecku filosofové Leucippus a Democritus vytvořili pojem „atomos“, když se odkazovali na „nejmenší nedělitelné části hmoty“, ze kterého odvozujeme moderní pojem atom.
Poté, v roce 1661, přírodovědec Robert Boyle argumentoval v pojednání o chemii - s názvem “Skeptický chymista„- záležitost byla složena z různých kombinací„ těl “, spíše než ze země, vzduchu, větru, vody a ohně. Nicméně. tato pozorování byla omezena na pole filozofie.
Teprve koncem 18. a začátkem 19. století přinesl Antoine Lavoisierův zákon zachování mše a Daltonův zákon vícenásobných proporcí atomy a molekuly do oblasti tvrdé vědy. První z nich navrhoval, že prvky jsou základní látky, které nelze dále rozkládat, zatímco druhý navrhoval, aby každý prvek sestával z jediného jedinečného typu atomu a aby se tyto mohly spojit a tvořit chemické sloučeniny.
Další požehnání přišlo v roce 1865, kdy Johann Josef Loschmidt změřil velikost molekul, které tvoří vzduch, čímž molekulám dodal smysl pro měřítko. Vynález skenovacího tunelového mikroskopu (STM) v roce 1981 umožnil pozorovat přímo atomy a molekuly také poprvé.
Dnes je naše koncepce molekul vylepšována díky pokračujícímu výzkumu v oblasti kvantové fyziky, organické chemie a biochemie. A pokud jde o hledání života v jiných světech, je nezbytné pochopit, jaké organické molekuly potřebují, aby se vynořily z kombinace chemických stavebních bloků.
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o molekulách pro časopis Space Space. Zde jsou molekuly z vesmíru ovlivnily život na Zemi, prebiotické molekuly se mohou tvořit v exoplanetových atmosférách, organické molekuly nalezené mimo naši sluneční soustavu, „konečné“ prebiotické molekuly nalezené v mezihvězdném prostoru.
Další informace naleznete na stránce Encyklopedie Britannica o molekulách.
Zaznamenali jsme také celou epizodu obsazení Astronomie Cast vše o Molecules in Space. Poslouchejte zde, Episode 116: Molecules in Space.
Zdroje:
- Wikipedia - Molekula
- Encyklopedie Britannica - Molecule
