Molekülen

Moleküle sind die kleinsten Einheiten einer chemischen Verbindung oder eines Elements, die die charakteristischen chemischen Eigenschaften des Stoffes bewahren. Sie bestehen aus zwei oder mehr Atomen, die durch chemische Bindungen zusammenhielten. Die häufigsten Bindungsformen sind kovalente Bindungen, bei denen Atome Elektronen teilen; seltener treten ionische Bindungen oder metallische Bindungen auf. Zwischen Molekülen wirken außerdem intermolekulare Kräfte wie Wasserstoffbrücken, Dipol-Dipol-Kräfte und van der Waals-Kräfte, die physikalische Eigenschaften wie Siedepunkt und Löslichkeit beeinflussen.

Die räumliche Anordnung der Atome in einem Molekül ergibt sich aus der Elektronenpaarabstoßung. Die Molekülgestalt (Geometrie) bestimmt Form und Eigenschaften; bekannte Modelle sind das Valence-Shell-Electron-Pair-Repulsion-Modell (VSEPR) und verschiedene Darstellungen wie Kugel- und Stabmodelle. Moleküle können linear, gebogen, pyramidal oder tetraedrisch gebaut sein. Isomere Moleküle haben dieselbe Summenformel, unterschiedliche Strukturen.

Beispiele sind Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Sauerstoffgas (O2). Moleküle variieren stark in Größe, von wenigen Ångström bis einige Nanometer. Ihre Eigenschaften lassen sich durch Messungen wie Spektroskopie, Reaktionskinetik und thermodynamische Daten charakterisieren. Der Begriff Molekül entstand im 19. Jahrhundert mit der Entwicklung der Molekültheorie; die Avogadrosche Hypothese legte eine zentrale Grundlage für das Verständnis der Teilchenzahl in Stoffen.