Molekula

Sa kimika, ang molekula ay ang pinakamaliit na partikula ng isang dalisay na sustansiyang kimikal na kung saan nananatili ang kanyang komposisyon at katangiang kimikal. Binubuo ito ng dalawa o higit pang mga atomo na pinagbigkis ng mga pinaghahatiang pares ng mga elektron sa pamamagitan ng kawing kimikal (chemical bond). Maaari rin itong binubuo ng mga atomo ng parehong elemento tulad nang sa oksiheno (O₂) o magkaibang elemento tulad nang sa tubig (H₂O).

Karaniwang ginagamit ang salitang molekula sa isang kalipunan ng maraming atomo na binigkis ng mga kawing kobalente (covalent bonds) sa loob nito. Maaari rin itong tumukoy sa bawat isang atomo na hindi sumasama sa mga kawing kobalente tulad ng mga noble gas o mga ion sa isang solusyon. Tinatawag na isang sustansiyang molekula o kompuwestong molekula ang isang sustansiya na binubuo ng mga molekulang pinag-uugnay ng mga kawing kobalente.

Larawan 1. 3D (kaliwa at gitna) and 2D (kanan) ay nagpapakita ng terpenoid, atisane. Sa modelong 3D sa kaliwa, ang mga atomong karbon ay mga bolitas na kulay gris; mga puting bolitas ang mga atomo ng hidroheno, at ang mga silindro ay mga kawing. Ang modelo ay nababalutan ng isang lambat na nagpapakahulugan ng rabaw ng molekula na kung saan ang positibong karga ng elektrika ay pula at negatibong karga naman ay asul. Sa modelong 3D (gitna), ang mga atomo ng karbon ay mga maputlang asul na bolitas, puting bolitas naman ang mga hidroheno, at ang mga silindro sa pagitan ng mga atomo ay nagpapakita ng isahing kawing kobalante.

Karamihan sa mga molekula ay napakaliit upang makita ng mata, ngunit mayroon ding eksepsiyon. Ang DNA, isang makromolekula, ay maaaring umabot sa laking makroskopiko.

Isang katangian ng mga molekula ay ang integer ratio ng mga elemento na bumubuo sa kompuwesto na tinatawag na pormulang empiriko. Halimbawa, ang tubig, sa dalisay na anyo, ay binubuo ng 2:1 tagway ng idrohino sa oksiheno, ang ethyl alcohol o ethanol ay binubuo ng karbon, idrohino at oksiheno na may tagway ng 2:6:1. Ngunit hindi nito tinitiyak ang pag-iisa ng molekulang ito - gaya halimbawa ng dimethyl ether na may kaparehong tagway sa ethanol. Isomero ang tawag sa molekulang may parehong bilang ng mga atomo subalit magkaiba ang kaayusan.

Sa kabilang dako, ipinapakita ng ang pormulang kimikal ang hustong bilang ng mga atomong bumubuo sa isang molekula. Tinutuos ang masa molekula (molecular mass) mula sa pormulang kimikal at ipinahahayag sa karaniwang yunit na kapantay sa 1/12 bigat ng isang isotopo ng atomong ^12C.

Mayroong mga fixed equilibrium geometry ang mga molekula - tulad ng haba at anggulong kawing - na idinidikta ng mga batas ng mekanika kwantika (quantum mechanics). Binubuo ang isang dalisay na sustansiya ng mga molekula na may pare-parehong heometrikang estruktura. Ang pormulang kimikal at estruktura ng isang molekula ay dalawang napakahalagang kadahilanan na nagbibigay sa kanyang katangian lalo na ang kanyang pagiging masanib (reactivity) nito. Ang mga isomero ay magkatulad ang pormulang kimikal ngunit magkaibang-magkaiba ang katangian dahil magkakaiba ang mga estruktura nito. Ang mga stereoisomer, isang partikular na uri ng mga isomero, ay may magkakalapit ng katangiang pisikal-kimikal subalit magkaibang-magkaiba ng mga kilos biokimika (biochemical activities).