molekyylisinä

Molekyyli on kahden tai useamman atomin muodostama kemiallinen yksikkö, jonka atomit ovat sitoutuneet toisiinsa kovalenttisin sidoksin. Kun puhutaan siitä, että aine esiintyy “molekyylinä” (molekyylinä), viitataan usein juuri itsenäiseen, pienestä koostumuksesta koostuvaan yksikköön, ei ioniyhdisteeseen tai jatkuvaan kiinteään rakenteeseen.

Useimmat yhdisteet ovat molekyylejä. Esimerkkejä ovat diatomiset molekyylit kuten H2, O2 ja N2 sekä monatomiset kuten H2O, CO2 ja CH4. Toisaalta ioniyhdisteet, kuten NaCl, muodostavat kiinteän rakenteen verkossa eikä niistä yleensä puhuta yksittäisinä molekyyleinä tilassa. Joillakin yhdisteillä voi olla sekä molekyyli- että ionimuotoja riippuen olosuhteista.

Molekyylin ominaisuudet määräytyvät sidosten luonteen, rakenteen ja elektroniparien jakautumisen mukaan. Geometrian määrittämiseen käytetään usein VSEPR-teoriaa; esimerkiksi veden molekyyli on kulmainen, kun taas hiilidioksidi on lineaarinen. Isomeria kuvaa samaa molekyylikaavaa, mutta erilaista rakennetta tai kolmiulotteista muotoa.

Molekyylin massaa kutsutaan molekyylimassaksi tai molaariseksi massaksi; se lasketaan lisäämällä kaikkien atomeiden suhteelliset massesit. Molekyylit voivat esiintyä kaasuna, nesteenä tai kiinteänä, ja niiden käytös liuoksessa riippuu siitä, pysyvätkö ne itsenäisinä molekyyleinä vai ionisoituvatko ne.

Tutkimuksessa molekyylejä analysoidaan muun muassa infrapunaspektroskopian (IR), ydinmagneettisen resonanssin (NMR) sekä massaspektrometrian menetelmillä, jotka paljastavat sidokset, rakenteen ja massan. Molekyylin tarkka ymmärrys on keskeinen osa kemian sekä biologian ja materiaalitieteen perusta.