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分子

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分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子由[[原子]]构成,原子通过一定的作用力,以一定的次序和排列方式结合成分子。以[[水]]分子为例,将水不断分离下去,直至不破坏水的特性,这时出现的最小单元是由两个[[氢]]原子和一个[[氧]]原子构成的一个水分子(H2O)。一个水分子可用[[电解]]法或其他方法再分为两个[[氢]]原子和一个[[氧]]原子,但这时它的特性已和水完全不同了。<ref>[http://www.jiyifa.cn/chuzhong/268996.html 分子的定义],逍遥记忆法网</ref>
有的分子只由一个[[原子]]构成,称单原子分子,如[[氦]]和[[氩]]等分子属此类,这种单原子分子既是原子又是分子。由两个原子构成的分子称双原子分子,例如氧分子(O2)和一氧化碳分子(CO):一个氧分子由两个氧原子构成,为同核双原子分子;一个[[一氧化碳]]分子由一个氧原子和一个碳原子构成,为异核双原子分子。由两个以上的原子组成的分子统称多原子分子。分子中的原子数可为几个、十几个、几十个乃至成千上万个。例如一个[[二氧化碳]]分子(CO2)由一个 [[ ]] 原子和两个氧原子构成。一个[[苯]]分子包含六个碳原子和六个氢原子(C6H6),一个分子包含几百个原子,其分子式为C257H383N65O77S6(赖脯[[胰岛素]])。
=='''分子结构'''==
分子结构涉及原子在空间中的位置,与键结的[[化学键]]种类有关,包括键长、键角以及相邻三个键之间的二面角。
原子在分子中的成键情形与空间排列:分子结构对物质的物理与化学性质有决定性的关系。最简单的分子是 [[ ]] 分子,1克氢气包含1023个以上的氢分子。一个水分子中2个氢原子都连接到一个中心氧原子上,所成键角是105.3°。分子中原子的空间关系不是固定的,除了分子本身在气体和液体中的平动外,分子结构中的各部分也都处于连续的运动中。因此分子结构与[[温度]]有关。分子所处的状态(固态、液态、气态、溶解在溶液中或吸附在表面上)不同,分子的精确尺寸也不同。ref>[https://zhinan.sogou.com/guide/detail/?id=1610037669 分子和原子的区别],搜狗网,2016-11-24</ref>
因尚无真正适用的分子结构理论,复杂分子的细致结构不能预言,只能从实验测得。[[量子力学]]认为,原子中的轨道电子具有波动性,用数学方法处理电子驻波(原子轨道)就能确定原子间或原子团间键的形成方式。原子中的电子轨道在空间重叠愈多,形成的键愈稳定。量子力学方法是建立在实验数据和近似的数学运算(由高速电子计算机进行运算)相结合的基础上的,对简单的体系才是精确的,例如对水分子形状的预言。另一种理论是把分子看成一个静电平衡体系:[[电子]]和原子核的引力倾向于最大,电子间的斥力倾向于最小,各原子核和相邻原子中电子的引力也是很重要的。为了使负电中心的斥力减至最小,体系尽可能对称的排列,所以当体系有2个[[电子]]对时,它们呈线型排列(180°);有3个电子对时呈三角平面排列,键角120°。
=='''分子常数'''==
[[File:1384397237529hrtum.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%88%86%E5%AD%90&src=tab_www&correct=%E5%88%86%E5%AD%90&ancestor=list&cmsid=cc723eac0d3d9ac6b5b15aa7670f489c&cmran=0&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=cba58cf2f0ff2b26282935a36a34bb96&prevsn=0&currsn=130&ps=160&pc=60 原图链接][http://mooc.chaoxing.com/course/28537.html 图片来源于超星网]]]
在一定状态下,分子的形状和大小、结构和性质都是一定的。研究分子的[[力学]]性质、热学性质、电学性质以及分子光谱等实验数据,可以获得分子的平均运动速度、碰撞频率、分子直径(按球体直径计算)、电离电位(即中性分子最低能态和离子的最低能态的能量差)、离解能(即分子最低能态分解为原子基态的能量差)、核间距离(即键长)、分子振动的力常数、偶极矩等物理量,还可以给出描述分子振动和转动状态的物理量数据。这些数据统称为分子常数,是描述分子结构和物理性质的重要数据。具体数值,见双原子分子纯转动 [[ 光谱 ]]
分子质量原子通过[[化学键]]结合成分子,分子有确定的质量。分子的质量与12C原子质量的1/12之比叫做分子量。通常的碳元素由12C、13C、14C组成,因此碳的原子量为12.011。氢的原子量为1.088,氧的原子量为15.999,而乙醇(C2H6O)的分子量为2×12.011+6×1.088+1×15.999=46.069。0.012千克的12C含12C原子6.0221367×10^23个,称它为1摩尔(或1克原子);同理,46.069克的乙醇含有同样数目的乙醇分子,称为1摩尔(或1克分子)的乙醇。
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