molekyyleissä

Molekyyli on kahdesta tai useammasta atomista muodostuva kemiallinen yhdiste, jossa atomit ovat kiinnittyneinä toisiinsa kovalenttisilla sidosilla. Molekyylit ovat yhdisteen pienimpiä yksiköitä, joilla on omat määriteltävissä olevat ominaisuutensa. Ne voivat koostua samanlaisista atomeista (esim. O2, N2) tai eri alkuaineista (esim. H2O, CH4).

Rakenteeltaan molekyylit voivat olla lineaarisia, haarautuneita tai rengasmaisia. Kolmiulotteinen geometria määräytyy sidosrakenteiden ja elektronien jakautumisen perusteella, ja se vaikuttaa molekyylin reaktiivisuuteen sekä siihen, miten se pakkaa aineessa ja miten se liukenee.

Vahvimmat sidokset ovat kovalenttisia, mutta molekyylien välisiä heikompia vuorovaikutuksia ovat dispersiovoimat, dipoli-dipolisidokset sekä vedyn vetäminen. Näiden vuorovaikutusten voimakkuus määrittelee monia fysikaalisia ominaisuuksia, kuten sulamispisteitä, kiehumispisteitä sekä liukenemista poolisiin ja epäpolaarisiin liuottimiin. Polarite riippuu elektronegatiivisuuseroista atomien välillä; suurempi ero johtaa polaarimpaan molekyyliin.

Esimerkkejä yleisistä molekyyleistä ovat vesi H2O, hiilidioksidi CO2, metaani CH4 sekä ammoniak NH3. Monilla molekyyleillä on myös funktionaalisia ryhmiä, kuten hydroksyliryhmä OH tai karboksyyli-ryhmä COOH, jotka määrittelevät reaktiivisuuden ja ominaisuudet.

Tutkimuksessa molekyylien rakennetta ja vuorovaikutuksia tarkastellaan sekä kokeellisesti että teoreettisesti. Keskeisiä menetelmiä ovat IR- ja NMR-spektroskopia sekä molekyylimallinnus ja laskennallinen kemia, joiden avulla voidaan ennustaa muotoa, ominaisuuksia ja reaktiivisuutta.