Vidi fonton por Molekulo

{{Prisupre|pri=ero de materio|esperantlingva libro|Molekuloj (libro)}}
[[Dosiero:Water molecule dimensions.svg|eta|Geometrio de la [[akvo|molekulo de akvo]].]]
'''Molekulo''' estas kunmetaĵo, elektre neŭtra, de almenaŭ du [[atomo]]j, kiuj povas libere ekzisti. Ĝi estas la plej malgranda ero de [[kemio|kemia]] korpo konservanta ankoraŭ la ecojn de la tuto kaj nedisigebla per fizikaj [[procedo]]j.

Per [[Kemia reakcio|kemiaj reakcioj]], la molekuloj povas esti dividataj en pli malgrandajn eretojn, pluraj molekuloj povas kuniĝi en pli granda molekulo, aŭ du (aŭ pluraj) molekuloj povas interŝanĝi atomojn aŭ atomgrupojn (tiel nomataj [[radikalo (kemio)|radikaloj]]).

Ekzemploj de ordinara molekulo estas O<sub>2</sub>, (du atomoj de oksigeno), kaj CO<sub>2</sub>, [[karbona dioksido]], unu atomo de [[karbono]] kaj du de [[oksigeno]].

== Priskribo ==
[[Dosiero:Caffeine (1) 3D ball.png|upright=1.05|eta|dekstra|Bul-bastona reprezentaĵo de molekulo de [[kafeino]] (C<sub>8</sub>H<sub>10</sub>N<sub>4</sub>O<sub>2</sub>).]]
''Molekulo'' estas la plej malgranda nedividebla parto de pura [[kemia substanco]] kiu havas sian unikan aron de kemiaj proprecoj, tio estas, ties potencialo por elteni ian aron de kemiaj reagoj kun aliaj substancoj. Tamen, tiu difino bone funkcias nur por substancoj kiuj estas komponitaj el molekuloj, kio ne okazas en multaj substancoj (vidu sube). Molekuloj estas tipe aro de atomoj kunligitaj per [[Kovalenta ligo|kovalentaj ligoj]], tiel ke la strukturo estas elektre neŭtrala kaj ĉiuj valentaj elektronoj estas parigitaj kun aliaj elektronoj ĉu per ligoj ĉu en izolaj paroj.

Tiel, molekuloj ekzistas kiel elektre neŭtralaj unuoj, male al jonoj. Kiam tiu regulo estas rompita, havigante al la "molekulo" ŝarĝon, la rezulto estas foje nomita molekula jono aŭ pluratoma jono. Tamen, la diskreta kaj separata naturo de la molekula koncepto kutime postulas, ke molekulaj jonoj aperu nur en bone-separata formo, kiel direktita radio en vakuo en [[Mas-spektrogramo|mas-spektromezurilo]]. Ŝarĝitaj pluratomaj kolektoj ekzistantaj en solidoj (por ekzemplo, komunaj sulfataj aŭ nitrataj jonoj) estas ĝenerale nekonsiderataj "molekuloj" en kemio. Kelkaj molekuloj enhavas unu aŭ pliajn neparigitajn elektronojn, kreante [[Radikalo (ĥemio)|radikalojn]]. Plej radikaloj estas kompare reagemaj, sed kelkaj, kiel la [[Nitrogena monooksido]] (NO) povas esti stabilaj.

[[Dosiero:Benzene-2D-full.svg|eta|upright=0.7|maldekstra|[[Struktura formulo]] de molekulo de [[benzeno]] (C<sub>6</sub>H<sub>6</sub>).]]
La "inertaj" aŭ [[Nobla gaso|noblagasaj elementoj]] ([[heliumo]], [[neono]], [[argono]], [[kriptono]], [[ksenono]] kaj [[radono]]) estas komponitaj el izolaj atomoj kiel plej malgranda diskreta unuo, sed la aliaj izolaj kemiaj elementoj konsistas el ĉu molekuloj aŭ ĉu retoj de atomoj ligitaj unuj al aliaj iel. Identigeblaj molekuloj komponas familiarajn substancojn kiel akvo, aero, kaj multajn organikajn komponaĵojn kiel alkoholo, sukero, benzino, kaj la variaj [[kuracilo]]j.

Tamen, ne ĉiuj substancoj aŭ kemiaj komponaĵoj konsistas el diskretaj molekuloj, kaj ja plej el la solidaj substancoj kiuj dormas la solidan kruston, mantelon kaj kernon de la Tero estas kemiaj komponaĵoj sen molekuloj. Tiuj aliaj tipoj de substancoj, kiel la jonaj komponaĵoj kaj la ĉensolidoj, estas organizitaj tiel ke mankas la ekzisto de identigeblaj molekuloj ''per se''. Anstataŭe, tiuj substancoj estas studataj kiel [[Unueca formulo|unuecaj formuloj]] aŭ [[Kristala strukturo|unuecaj ĉeloj]] kiel la plej malgranda ripetata strukturo ene de la substanco. Ekzemploj de tiaj substancoj estas mineralaj saloj (kiel la [[tablosalo]]), solidoj kiel karbono kaj diamantoj, metaloj, kaj familiaraj [[Silicia dioksido|silico]] kaj [[silikatmineraloj]] kiel [[kvarco]] kaj [[granito]].

Unu el la ĉefaj karakteroj de molekulo estas ties geometrio ofte nomata ties [[molekula strukturo|strukturo]]. Kvankam la strukturo de diatomaj, triatomaj aŭ kvar-atomaj molekuloj povas esti triviala (linia, angula piramida ktp.), la strukturo de pluratomaj molekuloj, kiuj estas konstituitaj de pli ol ses atomoj (de kelkaj elementoj) povas esti ŝlosila pro sia kemia naturo.

== Struktura formulo ==
{{Ĉefartikolo|Struktura formulo}}
La '''struktura formulo''' estas speco de ĥemia formulo. Ĝi indikas la strukturon (spacan aranĝon), laŭ kiu la [[atomo]]j de diversaj elementoj konsistigas unu molekulon de [[kemia kombinaĵo]].

[[Dosiero:C6H12_isomers_displayed.svg|eta|280px|Du izomeroj de C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>]]
Struktura formulo notas la elementojn per iliaj simbolaj literoj. Por noti la strukturon ekzistas diversaj metodoj:
* Oni ligas la atomojn, kiuj estas kemie ligitaj, per strekoj, iel projekciante la tri-dimensian strukturon de la molekulo al du-dimensia desegnaĵo.
* En [[organika kemio]] estas kutimo ne marki la atomojn de [[karbono]] kaj [[hidrogeno]]; ĉiu sen-litera fino de streko estas implicite karbona atomo, kaj ĉiu nesaturita ligo de karbona atomo estas implicite hidrogena atomo. Tia formulo nomiĝas ''skeleta formulo''.
* Se kombinaĵo konsistas el atom-grupoj, kies interna strukturo estas klara, oni notas tiujn grupojn per ilia [[resuma formulo]]. Ekzemple [[metila grupo]] estas skribata CH<sub>3</sub>, ankaŭ en struktura formulo. Per tio ofte eblas noti strukturan formulon unudimensie, do en teksta linio, ekzemple [[propano]]n kiel CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>. Eblas uzi rondajn krampojn por grupigi atomojn. Tiaj formuloj nomiĝas '''duon-strukturaj formuloj'''.
* Se simpla kombinaĵo havas nur unu [[izomero]]n, sufiĉas indiki la resuman formulon. Ekzemple estas klare, ke la strukturo de [[akvo]] (H<sub>2</sub>O) povas esti nur molekulo H-O-H.

== Movoj ==
[[Dosiero:Brownian motion large.gif|maldekstre|alternative=Simulado de la Brown-a movado|eta|Tio simulas la braŭnan movadon de granda partiklo (polv-partiklo), kiu kolizias kontraŭ malgrandaj partikloj (gasmolekuloj), kiuj hazarde moviĝas per malsamaj rapidoj.]]
La [[Brown-a movado]], aŭ pli esperante '''braŭna movado''', [[Matematiko|matematike]] priskribas la hazardajn [[Movado (fiziko)|movojn]] de "granda" [[partiklo]], enmetita en likvon, kaj kiu kolizias kontraŭ aliaj "malgrandaj" partikloj (tio estas ''la molekuloj en la [[likvo]]''). La rezulto estas malregula movado de la granda partiklo, kiun la botanikisto [[Robert Brown (botanikisto)|Robert Brown]] unufoje priskribis en [[1827]]. Li observis movojn de partikloj en [[Poleno|poleneroj]] de ''Clarkia pulchella'' (speco de natura floro en Nord-Ameriko), kaj poste de aliaj diversaj [[plantoj]].

== Molekula mekaniko ==
{{Ĉefartikolo|Molekula mekaniko}}
'''Molekula mekaniko''' estas metodaro kiun oni kelkfoje kvalifikas kiel branĉo kaj de [[teoria kemio]] kaj de [[komputika kemio]]. Ĝi, per uzo de la [[klasika mekaniko]] klopodas modelumi molekulajn sistemojn. La [[Potenciala energio|potencialan energion]] de ĉiu ajn sistemo oni kalkulas per [[fortokampo]]j. Molekula mekaniko povas esti uzata por pristudi kaj malgrandajn molekulojn kaj grandegajn biologiajn sistemojn.

Ĉiu molekulmekanika metodo havas la jenajn ecojn:
* Ĉiu atomo estas modelumata kvazaŭ ĝi estu simpla [[partiklo]].
* Al ĉiu partiklo oni asignas [[radiuso]]n (ofte la [[Radiuso de van der Waals]]) kaj konstantan netan [[ŝargo]]n (ĝenerale atingataj el kvantumaj kalkuloj <sup>kaj</sup>/<sub>aŭ</sub> eksperimentoj).
* Kemiajn ligojn oni vidas kiel "risortaro" kies ekvilibra distanco egalas al la eksperimenta aŭ kalkulita ligolongo.

== Teoriaj aspektoj ==
La studo de molekuloj pere de la molekula [[fiziko]] kaj la [[teoria kemio]] estas bazita ĉefe sur [[kvantuma mekaniko|kvantumaj mekanikoj]] kaj temas esence pri la kompreno de la [[kemia ligo]]. La plej simpla el la molekuloj estas la hidrogenmolekula [[jono]], H<sub>2</sub><sup>+</sup>, kaj la plej simpla el ĉiuj kemiaj ligoj estas la [[Kovalenta ligo#Unu- kaj tri-elektronaj ligoj|unu-elektrona ligo]]. H<sub>2</sub><sup>+</sup> estas kombinaĵo el du pozitive ŝarĝitaj [[protono]]j kaj unu negative ŝarĝita [[elektrono]], kio signifas, ke la [[Ekvacio de Schrödinger]] por la sistemo povas esti solvita pli facile pro la manko de elektron–elektrona opozicio. Per la disvolvigo de rapidaj ciferecaj komputiloj, proksimumaj solvoj por pli komplikaj molekuloj ebliĝis kaj ili estas unu el la ĉefaj aspektoj de [[komputika kemio]].

Klopodante difini rigore ĉu aranĝo de atomoj estas ''sufiĉe stabila'' por esti konsiderata molekulo, la [[IUTAK]] ([[Internacia Unio de Teoria kaj Aplika Kemio]]) sugestas, ke ĝi "devas korespondi al depresio de la surfaco de la potenciala energio kiu estas sufiĉe profunda por limigi almenaŭ unu vibrostaton".<ref name="iupac" > IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2a eld. (the "Gold Book") (1997). reta korektita versio: (2006–) "Molecule". doi:10.1351/goldbook.M04002 </ref> Tiu difino ne dependas el la naturo de la interagado inter la atomoj, sed nur je la forto de la interagado. Fakte, ĝi inkludas malfortajn ligospecojn kiuj tradicie ne estas konsiderataj molekuloj, kiel la dimero de [[heliumo]], He<sub>2</sub>, kiu havas unu vibran ligostaton<ref>{{cite journal |author=Anderson JB |title=Comment on "An exact quantum Monte Carlo calculation of the helium-helium intermolecular potential" [J. Chem. Phys. 115, 4546 (2001)] |journal=J Chem Phys |volume=120 |issue=20 |pages=9886–7 |date=Majo 2004 |pmid=15268005 |doi=10.1063/1.1704638 |bibcode= 2004JChPh.120.9886A|doi-access=free }}</ref> kaj estas izole ligita, kio estas ŝajne observebla je tre malaltaj temperaturoj.

Ĉu jes aŭ ne aranĝo de atomoj estas ''sufiĉe stabila'' por esti konsiderata molekulo estas esence funkcia difino. Filozofie, molekulo ne estas fundamenta ento (kontraste, por ekzemplo, al [[elementa partiklo]]); anstataŭe, la koncepto de molekulo estas la kemia maniero fari utilan aserton pri la fortoj de atom-skalaj interagadoj en la mondo kiun oni observas.

== Bildaro ==
<gallery>
Dosiero:Atisane3.png|<!-- eta|maldekstra|180px|(enkadrigita, kadrita)|''(Cifero, Figuro) 1.'' [[3D geometria modelo|3D]] ((maldekstre, restis) kaj centro) kaj [[2D geometria modelo|2D]] ((ĝusta, dekstra, rajto)) prezentoj de la [[terpeno]], [[_atisane_]]. En la 3D modelo maldekstre, [[karbono]] (atomoj, atomas) estas (prezentita, prezentis) per grizaj sferoj; blankaj sferoj prezenti la [[hidrogeno]] (atomoj, atomas) kaj la (cilindroj, cilindras) prezenti la (obligacioj, obligacias). La modelo estas (kovertita, envelopita, envolvaĵita) en "maŝo" prezento de la molekula surfaco, kolorigita per (areoj, areas) de pozitiva ((ruĝa, legita)) kaj negativa (blua) [[elektra ŝargo]]. En la 3D modelo (centro), la lumo-bluaj sferoj prezenti karbono (atomoj, atomas), la blankaj sferoj estas hidrogeno (atomoj, atomas), kaj la (cilindroj, cilindras) en inter la (atomoj, atomas) esti konforma laŭ sola (obligacioj, obligacias). -->
Dosiero:L-Ascorbic acid.svg|<!-- eta|maldekstra|180px|_Strukturformel_ _der_ (Vitamino C, Askorbata acido) -->
Dosiero:Glucose.PNG|<!-- eta|maldekstra|180px|Modelo _van_ _een_ [[glukozo]]_molecule_, C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>. -->
Dosiero:Butansaeure.svg|<!-- eta|maldekstra|180px|_Structuurformule_ _van_ _boterzuur_ -->
</gallery>

== Vidu ankaŭ ==
* [[Molekula anatomio]]
* [[Molekula biologio]]
* [[Molekula filogenetiko]]
* [[Molekula maso]]
* [[Molekuloj (libro)]]
* [[Nanoteknologio]]
* [[Kemia ligo]]

== Notoj ==
{{Referencoj}}

== Bibliografio ==
* Gustafson, S. J. & I. M. Sigal (2011): [https://www.springer.com/us/book/9783642218668#otherversion=9783642218651 Mathematical Concepts of Quantum Mechanics,] Springer-Verlag, ISBN 978-3-642-21866-8.

{{Projektoj|commonscat=Molecules}}
{{Portalo Kemio}}

{{Havenda artikolo|Molekulo}}
{{Bibliotekoj}}

[[Kategorio:Kemio]]
[[Kategorio:Molekuloj]]
[[Kategorio:Molekula fiziko]]