Per millenni, gli scienziati hanno meditato sul mistero della vita - vale a dire, cosa ci vuole per farlo? Secondo la maggior parte delle culture antiche, la vita e tutta l'esistenza erano costituite dagli elementi di base della natura: Terra, Aria, Vento, Acqua e Fuoco. Tuttavia, nel tempo, molti filosofi iniziarono a presentare l'idea che tutte le cose erano composte da piccole cose indivisibili che non potevano essere né create né distrutte (cioè particelle).
Tuttavia, questa era una nozione in gran parte filosofica, e non è stato fino alla nascita della teoria atomica e della chimica moderna che gli scienziati hanno iniziato a postulare che le particelle, se prese in combinazione, producessero i mattoni di base di tutte le cose. Le molecole, le chiamavano, prese dal latino "talpe" (che significa "massa" o "barriera"). Ma usato nel contesto della moderna teoria delle particelle, il termine si riferisce a piccole unità di massa.
Definizione:
Per sua definizione classica, una molecola è la particella più piccola di una sostanza che conserva le proprietà chimiche e fisiche di quella sostanza. Sono composti da due o più atomi, un gruppo di atomi simili o diversi tenuti insieme da forze chimiche.
Può consistere in atomi di un singolo elemento chimico, come con l'ossigeno (O2), o di diversi elementi, come con l'acqua (H2O). Come componenti della materia, le molecole sono comuni nelle sostanze organiche (e quindi nella biochimica) e sono ciò che consente elementi vivificanti, come acqua liquida e atmosfere traspiranti.
Tipi di obbligazioni:
Le molecole sono tenute insieme da uno di due tipi di legami: legami covalenti o legami ionici. Un legame covalente è un legame chimico che comporta la condivisione di coppie di elettroni tra gli atomi. E il legame che formano, che è il risultato di un equilibrio stabile di forze attrattive e repulsive tra gli atomi, è noto come legame covalente.
Il legame ionico, al contrario, è un tipo di legame chimico che coinvolge l'attrazione elettrostatica tra ioni caricati in modo opposto. Gli ioni coinvolti in questo tipo di legame sono atomi che hanno perso uno o più elettroni (chiamati cationi) e quelli che hanno guadagnato uno o più elettroni (chiamati anioni). Contrariamente alla covalenza, questo trasferimento è chiamato elettrovalanza.
Nella forma più semplice, i legami covelant hanno luogo tra un atomo di metallo (come il catione) e un atomo non metallico (l'anione), portando a composti come il cloruro di sodio (NaCl) o l'ossido di ferro (Fe²O³) - aka. sale e ruggine. Tuttavia, possono essere presi anche accordi più complessi, come l'ammonio (NH4+) o idrocarburi come il metano (CH4) ed etano (H³CCH³).
Storia dello studio
Storicamente, la teoria molecolare e la teoria atomica si intrecciano. La prima menzione registrata della materia costituita da "unità discrete" è iniziata nell'antica India, dove i praticanti del giainismo hanno espresso l'idea che tutte le cose fossero composte da piccoli elementi indivisibili che si univano per formare oggetti più complessi.
Nell'antica Grecia, i filosofi Leucippo e Democrito coniarono il termine "atomos" quando si riferivano alle "più piccole parti indivisibili della materia", da cui deriviamo il termine moderno atomo.
Poi, nel 1661, il naturalista Robert Boyle discusse in un trattato di chimica - intitolato "The Chymist scettico“- quella materia era composta da varie combinazioni di“ corpuscoli ”, piuttosto che terra, aria, vento, acqua e fuoco. Però. queste osservazioni erano limitate al campo della filosofia.
Non è stato fino alla fine del XVIII e all'inizio del XIX secolo quando la Legge di conservazione della massa di Antoine Lavoisier e la Legge delle proporzioni multiple di Dalton portarono atomi e molecole nel campo della scienza dura. Il primo ha proposto che gli elementi siano sostanze di base che non possono essere ulteriormente scomposti, mentre il secondo ha proposto che ciascun elemento è costituito da un singolo tipo unico di atomo e che questi possono unirsi per formare composti chimici.
Un altro vantaggio arrivò nel 1865 quando Johann Josef Loschmidt misurò la dimensione delle molecole che compongono l'aria, dando così un senso di scala alle molecole. L'invenzione dello Scanning Tunneling Microscope (STM) nel 1981 ha permesso di osservare direttamente anche atomi e molecole per la prima volta.
Oggi, il nostro concetto di molecole è stato ulteriormente perfezionato grazie alla continua ricerca nei campi della fisica quantistica, chimica organica e biochimica. E quando si tratta di cercare la vita su altri mondi, è essenziale comprendere quali molecole organiche hanno bisogno per emergere dalla combinazione di elementi chimici.
Abbiamo scritto molti articoli interessanti sulle molecole per Space Magazine. Qui le molecole dallo spazio possono avere ripercussioni sulla vita sulla Terra, le molecole prebiotiche possono formarsi in atmosfere esopianete, le molecole organiche trovate al di fuori del nostro sistema solare, le molecole prebiotiche "Ultimate" trovate nello spazio interstellare.
Per maggiori informazioni, consulta la pagina dell'Enciclopedia Britannica sulle molecole.
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fonti:
- Wikipedia - Molecola
- Enciclopedia Britannica - Molecola
