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Alt 05.05.2001, 20:56   #5   Druckbare Version zeigen
No Regrets  
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Grinsen Nicht ganz einfach

Wie Duke schon sachte, ist diese Art von Fragestellung nicht ganz einfach! Darum mach ich es mir einfach und poste etwas aus dem Römpp

Zitat:
Moleküle

(Molekeln; Singular: das Molekül, die Molekel). Von neulat.: molecula als Diminutiv von moles = Masse abgeleitete Bez. für mehr od. weniger stabile, durch chemische Bindungen zusammengehaltene Teilchen von zwei od. mehr gleichartigen od. ungleichartigen Atomen.
M. sind (nach allg. Verständnis) chem. abgesätt. u. elektr. neutral, obwohl natürlich auch Radikale u. Ionen (M.-Ionen) den obigen Beschreibungen genügen. M. aus gleichen Atomen liegen in den sog. „elementaren Gasen“, z.B. Wasserstoff (H2), Sauerstoff (O2) od. Chlor (Cl2) vor, ebenso z.B. in den Dämpfen von Phosphor (P4) od. Schwefel (S2, S6, S8). Diese M. werden auch als homonukleare M. bezeichnet; aus verschiedenen Atomen aufgebaute M. sind heteronuklear.

Die Atom-Zusammensetzung eines M. (die Konstitution einer chemischen Verbindung im engeren Sinne) gibt die chem. Formel (s.a. Bruttoformel u. chemische Zeichensprache) direkt an. So besteht z.B. das M. des Wassers mit Formel H2O aus 2 Atomen Wasserstoff u. einem Atom Sauerstoff, das M. der Glucose (Traubenzucker) mit der Formel C6H12O6 aus 6 Atomen Kohlenstoff, 12 Atomen Wasserstoff u. 6 Atomen Sauerstoff usw. Die Bindung der Atome im M. ist stets stärker als die Kräfte zwischen den M. (s. Zwischenmolekulare Kräfte). Freie M. liegen vor allem im Gaszustand vor; in flüssiger Phase u. in Lsg. tritt ggf. Assoziation bzw. Solvatation ein. Im festen Zustand bilden M. meistens Molekülgitter, in denen sie ihre Eig. weitgehend beibehalten.

Die Anzahl der Atome in einem M. beträgt bei den meisten chem. Verb. zwischen 2 u. etwa 100; bei den sog. Makromolekülen liegt sie zwischen mindestens 1000 u. vielen Millionen. Die Masse eines M. beträgt zwischen 10–24 u. 10–20g, die eines Makromol. bis etwa 10–18g; sie ist gleich der Summe der Massen seiner Atome (vgl. Atomgewicht). Die Masse eines einzelnen M. läßt sich aus der relativen Molekülmasse (übliche Bez.: Molekulargewicht, MG. s. Molmassen-Bestimmung) nach Division durch die Avogadrosche Zahl errechnen.

Die Größe der M. ist abhängig von der Anzahl der sie aufbauenden Atome u. deren Anordnung (d.h. der M.-Gestalt); sie liegt bei gewöhnlichen M. zwischen 10–8 u. 10–7cm od. 100 u. 1000pm (1–10Å). Etwas größere M. lassen sich mit speziellen Meth. der Elektronenmikroskopie (s. Elektronenmikroskop) sichtbar machen.
Die geometr. Struktur kleinerer M. läßt sich mit Meth. der hochauflösenden Spektroskopie (v.a. Mikrowellen-Spektroskopie u. IR-Spektroskopie) bestimmen. Allerdings sind hierbei im allg. Unters. an mehreren Isotopen-substituierten Spezies erforderlich. Je nach vorliegender Informationsmenge lassen sich aus den Rotationskonstanten unterschiedliche Strukturen bestimmen (z.B. ro-Sturktur, Substitutionsstruktur od. Gleichgewichtsstruktur, s. Gleichgewichtsgeometrie). Weitere wichtige Techniken zur Strukturbest. von M. (auch von großen M.) sind die Elektronenbeugung (Lit. ) u. die Röntgenstrukturanalyse (s.a. Kristallstrukturanalyse). Letztere wird in festem Zustand angewandt u. erlaubt z.B. die Strukturbest. von M. in M.-Kristallen. Von zunehmender Bedeutung sind quantenchem. Rechnungen (s. Quantenchemie) unter Verw. von ab initio- od. semi-empir. Verfahren. Bei kleineren M. sind erstere experimentellen Meth. teilweise bereits überlegen. Sehr genaue Gleichgewichtsstrukturen, die Energieminima auf einer Potentialhyperfläche entsprechen, lassen sich durch Kombination von ab inito-Rechnungen u. experimentellen Daten erhalten. Bei größeren M., v.a. auch biolog. interessanten, erweisen sich Kraftfeld-Rechnungen als sehr nützlich.

Eine Veranschaulichung der M.-Form ist mit Hilfe von Raummodellen (s. Atommodelle u. Molekülmodelle) u. dreidimensionaler Computergraphik möglich, u. damit lassen sich ggf. die beschränkten Bewegungsmöglichkeiten innerhalb der M. simulieren. Es handelt sich dabei im wesentlichen um gehinderte Rotationen u. Durchschwingvorgänge, z.B. bei Ammoniak, Aminen etc. (s.a. Inversionsschwingung).
Geometr. u. elektron. Struktur von M. hängen eng miteinander zusammen; letztere kann auf theoret. Wege mit Meth. der Quantenchemie untersucht werden, indirekt experimentell mittels spektroskop. Meth. od. Röntgenbeugung (s. Röntgenstrukturanalyse u. Patterson-Synthese). Die theoret. Beschreibung erfolgt meistens mit Hilfe von Molekülorbitalen (Abk.: MO). Die Orthogonalität der MO u. das Pauli-Prinzip sind die maßgeblichen Prinzipien, die die elektron. Struktur von M. regeln. Zwischen der Reaktivität von M. u. ihrer elektron. Struktur besteht ein enger Zusammenhang.

Der Zusammenhalt der M. wird durch chemische Bindung, insbes. kovalente Bindung bewerkstelligt.
Als Maß für die Stärke der Bindung zwischen den Atomen kann die auf thermochem. od. spektroskop. Wege (aus M.-Spektren) ermittelte Dissoziationsenergie betrachtet werden, die nötig ist, um die Bindung zwischen 2 Atomen (im M.) zu sprengen. Sie liegt im allg. zwischen 200 u. 700kJ/Mol.
Die Wechselwirkung zwischen M. hängt bei größeren Abständen v.a. von den elektr. Momenten, insbes. dem Dipolmoment (falls von Null verschieden), sowie der Polarisierbarkeit ab; Näheres s. zwischenmolekulare Kräfte.

M. kommen auch in interstellaren Wolken vor, v.a. in den sog. dichten Dunkelwolken; Näheres s. interstellare Materie u. interstellare Moleküle.
Geschichtl.: Der Terminus „M.“ wurde 1618 von Sennert geprägt, doch wurde dabei keine begriffliche Unterscheidung zwischen Atom u. M. postuliert. Zwar wurde der Begriff „M.“ 1805 von J. Dalton auf die kleinsten Teilchen von Verb. eingeschränkt, doch wurde erst durch Avogadro (1811) die Basis geschaffen, die zur Annahme der Existenz von M. berechtigte (Lit. ). Vgl.a. die folgenden Stichwörter.
Vielleicht hilft das weiter
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