導入
分子は、少なくとも 2 つの原子からなる電気的に中性の化学集合体であり、自由な状態で存在することができ、対象となる物質の特徴的な特性を持つ物質の最小量を表します。分子は原子価力 (共有結合) によって結合された原子集合体を構成しており、物理的な個性を保持しています。水素やファンデルワールス結合などのより弱い力により、液体状態と固体状態でそれらは互いに近くに保たれます。
分子を構成する原子の集合は決定的なものではなく、修飾を受ける可能性が高く、つまり 1 つまたは複数の他の分子に変化する可能性があります。このような変化は化学反応と呼ばれます。一方、それを構成する原子は、はるかに安定した（粒子の）集合体であり、核変換と呼ばれる原子の変換には、核反応の対象となるはるかに大きなエネルギー入力が必要となるため、化学反応中に保存されます。
分子の化学組成は、その化学式によって与えられます。例:
概念の歴史と語源
「分子」という名前は、科学的なラテン語の「分子」に由来し、「質量」を意味するラテン語の名前「モル」を小さくしたものです。
分子の概念は、1811 年にアメデオ アボガドロによって初めて提示されました。彼は、ジョン ダルトン (1803-1808) の定倍比率の法則により、当時原子と分子の間に生じた混乱を克服することができました。
アボガドロの分析は、注目すべき例外 (ボルツマン、マクスウェル、ギブス) を除いて、多くの化学者に受け入れられています。しかし、分子の存在は、アルバート・アインシュタイン（1905年）によって提案された原子に関するブラウン運動の理論的説明を実験的に確認したジャン・ペラン（1911年）の研究まで、科学界で公然と議論されたままでした。ジャン・ペランもいくつかの方法でアボガドロ数を再計算しました。
特徴
スケジュール設定
物体の分子は永久に撹拌されています (絶対零度を除く)。ブラウン運動と呼ばれるこの撹拌は、ロバート ブラウンによって 1821 年に『液体』で初めて記述されました (ただし、説明はほぼ 100 年後に行われました)。
- 気体の状態では、分子は広く間隔をあけられ、非常に激しく撹拌されており、分子間または分子が接触している固体（壁）との衝撃によって不規則な動きが引き起こされます。
- 液体状態では、分子間の空間は非常に小さくなり、撹拌は非常に遅くなります。
ファンデルワールス力と呼ばれる、分子間の距離に作用する非常に弱い相互作用力がこれらの配置を条件付け、その結果、分子化合物の物理的特性を条件付けます。
たとえば、水の優れた物理的特性は主に水素結合によるものです。
安定性
分子はアプリオリに電気的に中性の集合体であり、原子は主に共有結合（ファンデルワールスによる超分子集合体、水素結合またはイオン型結合の例が多数あります）によって結合されており、場合によっては電子的非対称性が現れることがあります。溶媒和（極性溶媒）によってイオンを与える場合まで。したがって、二水素(H 2 )、二塩素、二フッ素、およびその他の多くの二原子ガスは電気的に中性であると結論付ける必要があります。これは、2 H 2 + O 2 = 2H 2 O のような電荷バランスがとれた全体的に中立な方程式に存在するはずの等価性を尊重するために、それらが単離されているときはゼロ価であることを示唆しています。ここで、反応物の部分では二水素と二酸素は孤立した分子であるため、H 2 O のように独自の電荷を持ちません (極性分子ではありますが)。したがって、化学方程式は全体の電荷の中性を証明します。
分子 (またはその一部) の形状とサイズは、その反応能力に影響を与える可能性があります。分子内の特定の原子または原子グループの存在は、分子が他の原子を破壊したり、他の原子を結合したりする能力、つまり変形して他の分子を生み出す能力に大きな役割を果たします。
分子のさまざまな表現方法は、さまざまな反応部位を説明することを目的としています。したがって、官能基と呼ばれる特定の原子配列は、特に有機化合物において特性の類似性を生み出します。
高分子とポリマー
少なくとも数十個の原子を含む分子は高分子またはポリマーと呼ばれます。
例: