Molekyyli

Molekyyli on kemiallinen rakenne, joka muodostuu kahdesta tai useammasta atoomista sitoutuneina toisiinsa kemiallisilla sidoksilla. Se on pienin yksikkö, jolla on määriteltävissä kemiallinen koostumus ja ominaisuudet, ja jonka kemiallinen käyttäytyminen määräytyy sen atomien tyypeistä ja sidosten laadusta. Esimerkkejä molekyyleistä ovat vesimolekyyli H2O, hiilidioksidimolekyyli CO2 ja ammoniakkimolekyyli NH3. Joissakin aineissa rakenne koostuu toisiinsa kiinnittyneistä ioneista eikä muodosta erillisiä molekyylejä, kuten monet suolat kiinteässä tilassa.

Molekyylit muodostuvat erilaisista sidoksista. Kovalenttisissa sidoksissa atomit jakavat elektroneja, kun taas ionisissa sidoksissa muodostuu vastakkain varautuneita ioneja. Molekyylin kolmiulotteinen muoto määräytyy sidosten pituuksien ja kulmien sekä atomien koon perusteella, ja se vaikuttaa ominaisuuksiin kuten reaktiivisuuteen, liukoisuuteen sekä mekaanisiin ja lämpöominaisuuksiin. Samalla kaavalla voi olla useita isomeereja, joissa sama kaava ilmenee erilaisina rakenteina tai stereokraafisesti.

Tyypillisesti molekyylin koko on noin 0,1–10 nanometriä. Tutkimuksessa käytetään erilaisia malleja ja kuvauksia, kuten ball-and-stick-malleja sekä tilavuudeltaan täytettyjä malleja. Molekyylit ovat keskeisiä sekä kemian että biokemian aloilla: ne määrittävät aineiden ominaisuudet ja reaktiot sekä toimivat solujen rakennuspalikoina biologisissa järjestelmissä, kuten veden molekyylit, sokerien molekyylit, proteiinien molekyylit ja DNA:n kaltaiset molekyylit.