Qu’est-ce qu’une molécule :en biologie, en chimie, en science, exemple. Les molécules sont constituées de deux atomes ou plus d’éléments identiques ou différents se substituant l’un à l’autre. Sous forme de molécule, les atomes peuvent être homonucléaires, composés d’un élément d’un type, comme l’oxygène (O2), ou hétéronucléaires, composés d’un élément de plusieurs types d’éléments, comme l’eau (H2O).
Chaque molécule peut être classée en fonction de sa taille, de sa complexité et de sa forme. Par exemple, l’hélium est constitué d’un seul atome. Une molécule se forme lorsque deux atomes d’un même élément se combinent. A titre d’exemple, la molécule d’oxygène O2 est la plus fréquente sur terre ; il est composé de deux atomes d’oxygène.
Une paire d’atomes d’oxygène peut cependant se lier en un triplet (O3) sous certaines conditions, qui forme la molécule d’ozone. En revanche, le dioxyde de carbone (CO2) est constitué d’un atome de carbone relié à deux atomes d’oxygène, tandis que l’eau (H2O) contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. Dans l’acide sulfurique, quatre atomes d’oxygène constituent la structure (H2SO4), avec deux atomes d’hydrogène et un atome de soufre.
Il est impossible d’empêcher les molécules de bouger. Tous les solides et liquides contiennent des molécules étroitement liées. La mobilité des molécules dans un solide peut être comparée à une vibration rapide. Dans un liquide, les molécules peuvent se déplacer librement selon un schéma ondulant.
La densité des molécules dans un gaz est souvent inférieure à celle de la même composition chimique dans un liquide ou un solide, et elles se déplacent encore plus librement que dans un liquide. La vitesse du mouvement moléculaire augmente à mesure que la température absolue augmente pour une certaine molécule dans un état donné (solide, liquide ou gaz).
En biologie
Qu’est-ce qu’une molécule ?,Une substance est composée des plus petites particules avec toutes les caractéristiques physiques et chimiques de cette substance. Un ou plusieurs atomes composent chaque molécule.
S’ils contiennent plus d’un atome, il peut s’agir soit du même atome (la molécule d’oxygène contient deux atomes d’oxygène), soit d’un atome différent (la molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène). Il est courant que des molécules biologiques telles que les protéines et l’ADN contiennent des centaines de milliers d’atomes.
Les molécules de protéines, par exemple, peuvent contenir des centaines voire des milliers d’atomes qui peuvent être connectés en longues chaînes. Les molécules peuvent parfois se comporter de façon étrange dans les liquides qui les contiennent. Même après que le flacon a été remis en position verticale, un liquide peut s’écouler d’un flacon dont une partie a été versée.
En chimie
Une substance constituée des plus petites particules qui possèdent toutes ses propriétés physiques et chimiques. Les atomes sont les éléments de base des molécules.
Les molécules moléculaires ont une charge positive et négative égale si elles sont électriquement neutres. Cette molécule subit des forces en fonction de la façon dont ses charges positives et négatives sont disposées et réparties dans l’espace.
Si la disposition des molécules est à symétrie sphérique, la molécule est considérée comme non polaire. Dans le cadre d’un champ électrique ou magnétique, une molécule a un moment dipolaire, dans lequel la quantité de charge positive en excès à une extrémité de la molécule est supérieure à la quantité de charge négative en excès à l’autre.
Pour indiquer sa polarité, la charge positive en excès à une extrémité est supérieure à la quantité de charge négative à l’autre extrémité. Les molécules ont tendance à graviter vers des orientations qui produisent des forces attractives lorsqu’elles ont la liberté de tourner.
Les substances polaires (qui aiment l’eau) sont hydrophiles (aiment l’eau) tandis que les composés non polaires (qui aiment les lipides) sont lipophiles (comme les lipides). Par conséquent, les composés non polaires liposolubles circulent librement à travers les membranes cellulaires car ils se dissolvent dans le composant hydrophobe non polaire de la bicouche lipidique.
Dans une membrane cellulaire, les bicouches lipidiques non polaires laissent passer l’eau (une molécule polaire), mais de nombreuses autres molécules polaires sont imperméables, comme les ions chargés ou les molécules avec de nombreuses chaînes latérales polaires. Les membranes lipidiques sont capables de permettre aux composés polaires de voyager via des méthodes de transport spécifiques.
Les molécules peuvent être formées à partir de n’importe quelle combinaison d’atomes avec un rapport prédéterminé ; par exemple, chaque molécule d’eau a deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. La propriété des composés chimiques les différencie des solutions et autres mélanges mécaniques.
Dans les combinaisons mécaniques, l’hydrogène et l’oxygène peuvent être présents dans n’importe quel rapport arbitraire, mais lorsqu’ils sont enflammés, ces ingrédients ne se combinent que selon des proportions spécifiques pour produire de l’eau (H2O).
Une molécule peut être formée en appariant le même type d’atomes de manière distincte mais également proportionnelle ; par exemple, deux atomes d’hydrogène, avec un atome d’oxygène, donnent une molécule d’eau, tandis que deux atomes d’hydrogène, avec deux atomes d’oxygène, donnent une molécule de peroxyde d’hydrogène (H2O2). De plus, les atomes peuvent se lier en quantités identiques pour créer différentes molécules.
Une molécule est un isomère lorsque ses atomes sont disposés différemment au sein de la molécule. Par exemple, un éther méthylique (CH3OCH3) et un éthanol (CH3CH2OH) contiennent la même quantité d’oxygène, de carbone et d’hydrogène ainsi que le même nombre d’atomes d’hydrogène. Cependant, leurs atomes sont connectés de différentes manières.
Les composés ne sont pas tous constitués de la même unité moléculaire. Par exemple, le chlorure de sodium (sel de table ordinaire) est composé d’ions sodium et d’ions chlore disposés dans une structure en treillis, chaque ion sodium entouré de six ions chlore orthogonaux et chaque ion sodium orthogonal par six ions sodium orthogonaux.
Un ion de sodium ou de chlore à proximité exerce les mêmes forces que n’importe quel ion de sodium. L’agrégation ne peut pas être reconnue comme du chlorure de sodium car il n’y a pas d’agrégation distincte. En conséquence, le chlorure de sodium et d’autres substances de nature similaire n’ont pas le concept de molécule chimique. Ainsi, la formule d’un tel composé est écrite sur la base du rapport le plus simple des atomes, parfois appelé unité de formule – dans ce cas, le chlorure de sodium, NaCl.
Les molécules sont liées par des liaisons covalentes, qui sont des paires d’électrons partagés. Les liaisons à structure dirigée ont des atomes orientés de manière spécifique les uns par rapport aux autres pour augmenter leur résistance.
Ainsi, la structure de chaque molécule est définie et relativement rigide car ses atomes sont disposés de manière fixe. Connu sous le nom de valence en chimie structurale, ce concept décrit comment les atomes se combinent dans des rapports spécifiques et comment cela affecte les longueurs et les directions des liaisons.
Les propriétés des molécules sont liées à leurs structures ; par exemple, les molécules d’eau ont des moments dipolaires en raison de la courbure structurelle, tandis que les molécules de dioxyde de carbone sont linéaires et manquent de moments dipolaires.
Dans la science
Le sens des termes scientifiques vient souvent de leur usage plutôt que de leur définition, comme c’est le cas pour les mots de tous les jours. Dans la description des espèces et de la puissance, l’imprécision n’est pas un problème. Il en va de même pour la description des molécules.
Un composé chimique peut être constitué d’au plus deux atomes ou plus liés ensemble par une liaison chimique, par exemple, qui a été définie comme l’unité la plus simple d’un composé.
Une particule est un ensemble de deux atomes ou plus composé des propriétés chimiques et physiques de la substance. Selon une autre définition, il s’agit d’un ensemble d’atomes chimiquement liés entre eux.
En revanche, le second sens, « la plus petite particule d’une substance dans laquelle ses qualités sont conservées », est essentiellement dénué de sens. Décrivez les propriétés des particules.
Étant donné que le point de fusion et les autres propriétés globales sont les attributs les plus importants, nous pouvons conclure que la majorité sont des attributs globaux. Il convient également de noter que la notion que les molécules sont composées de deux ou plusieurs atomes liés entre eux par des liaisons chimiques soulève des questions épineuses sur la définition des liaisons (y compris les forces de van der Waals et les liaisons mécaniques) et la distinction entre les molécules et les cristaux ioniques (comme Gilbert Lewis l’a fait il y a un siècle).
Selon le rédacteur en chef de Nature Chemistry, Stuart Cantrill, les caténanes et les rotaxanes, qui sont composés d’assemblages covalents liés mécaniquement entre eux (anneaux filetés, par exemple), doivent être classés comme des molécules, et non supramoléculaires. Des chimistes d’autres collèges ont ajouté leurs points de vue, provoquant une tempête Twitter (de bonne humeur).
Les caractéristiques
Divisez un échantillon d’une substance en parties progressivement plus petites et vous ne changerez pas ses propriétés chimiques ou sa composition jusqu’à ce que des portions constituées de molécules simples soient atteintes.
Les subdivisions ultérieures d’une substance se traduisent généralement par des portions plus petites avec des caractéristiques chimiques et des compositions différentes de l’original. Lorsque les atomes de la molécule sont fragmentés, les liaisons chimiques qui les maintiennent ensemble sont rompues.
Lors de la formation d’un atome, un seul noyau chargé positivement est entouré d’un disque d’électrons chargés négativement. Lorsque les atomes sont proches les uns des autres, les nuages d’électrons interagissent entre eux et avec les noyaux.
Les atomes s’enchaînent pour former des molécules lorsque l’énergie du système est diminuée par cette interaction. Les molécules, d’un point de vue structurel, consistent en un arrangement d’atomes maintenus ensemble par des forces de valence.
Deux atomes sont liés ensemble pour former une molécule diatomique. Les molécules diatomiques ont des constructions homonucléaires, comme les molécules d’oxygène (O2), tandis que les molécules diatomiques hétéronucléaires ont deux atomes distincts l’un de l’autre, comme les molécules de monoxyde de carbone (CO). Les molécules à plus de deux atomes (H2O) sont des molécules polyatomiques comme le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau. Dans les molécules de polymère, il y a souvent un grand nombre d’atomes composants.
Exemples
Il existe des molécules simples et des molécules complexes. Voici des exemples de molécules courantes :
Eau (H2O)
Azote (N2)
Ozone (O3)
Oxyde de calcium (CaO)
Glucose (C6H12O6)
Sel de table (NaCl)
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Ressources externes: Britannica