Για χιλιετίες, οι επιστήμονες έχουν μελετήσει το μυστήριο της ζωής - δηλαδή, τι σημαίνει αυτό; Σύμφωνα με τους περισσότερους αρχαίους πολιτισμούς, η ζωή και όλη η ύπαρξη αποτελείται από τα βασικά στοιχεία της φύσης - δηλαδή τη Γη, τον αέρα, τον άνεμο, το νερό και τη φωτιά. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, πολλοί φιλόσοφοι άρχισαν να διατυπώνουν την ιδέα ότι όλα τα πράγματα αποτελούνται από μικροσκοπικά, αδιαίρετα πράγματα που δεν μπορούσαν ούτε να δημιουργηθούν ούτε να καταστραφούν (δηλαδή σωματίδια).
Ωστόσο, αυτή ήταν σε μεγάλο βαθμό φιλοσοφική αντίληψη, και μόνο μέχρι την εμφάνιση της ατομικής θεωρίας και της σύγχρονης χημείας οι επιστήμονες άρχισαν να υποστηρίζουν ότι τα σωματίδια, όταν λαμβάνονται σε συνδυασμό, παρήγαγαν τα βασικά δομικά στοιχεία όλων των πραγμάτων. Τα μόρια, τα ονόμαζαν, λαμβάνονται από τα λατινικά «moles» (που σημαίνει «μάζα» ή «φράγμα»). Αλλά χρησιμοποιείται στο πλαίσιο της σύγχρονης θεωρίας σωματιδίων, ο όρος αναφέρεται σε μικρές μονάδες μάζας.
Ορισμός:
Από τον κλασικό ορισμό του, ένα μόριο είναι το μικρότερο σωματίδιο μιας ουσίας που διατηρεί τις χημικές και φυσικές ιδιότητες αυτής της ουσίας. Αποτελούνται από δύο ή περισσότερα άτομα, μια ομάδα ομοειδών ή διαφορετικών ατόμων που συγκρατούνται από χημικές δυνάμεις.
Μπορεί να αποτελείται από άτομα ενός μεμονωμένου χημικού στοιχείου, όπως με το οξυγόνο (O2), ή από διαφορετικά στοιχεία, όπως και με το νερό (H2O). Ως συστατικά της ύλης, τα μόρια είναι κοινά σε οργανικές ουσίες (και συνεπώς στη βιοχημεία) και είναι αυτά που επιτρέπουν στοιχεία που δίνουν ζωή, όπως υγρό νερό και αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα.
Τύποι Ομολογιών:
Τα μόρια συγκρατούνται από έναν από τους δύο τύπους δεσμών - ομοιοπολικούς δεσμούς ή ιοντικούς δεσμούς. Ένας ομοιοπολικός δεσμός είναι ένας χημικός δεσμός που περιλαμβάνει την κατανομή ζευγών ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων. Και ο δεσμός που σχηματίζουν, που είναι το αποτέλεσμα μιας σταθερής ισορροπίας ελκυστικών και απωθητικών δυνάμεων μεταξύ ατόμων, είναι γνωστός ως ομοιοπολικός δεσμός.
Η ιοντική σύνδεση, αντιθέτως, είναι ένας τύπος χημικού δεσμού που περιλαμβάνει την ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ αντίθετα φορτισμένων ιόντων. Τα ιόντα που εμπλέκονται σε αυτό το είδος δεσμού είναι άτομα που έχουν χάσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια (που ονομάζονται κατιόντα) και εκείνα που έχουν αποκτήσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια (που ονομάζονται ανιόντα). Σε αντίθεση με την ομοιοπολότητα, αυτή η μεταφορά ονομάζεται ηλεκτροαισθησία.
Στις απλούστερες μορφές, οι συνεταιριστικοί δεσμοί πραγματοποιούνται μεταξύ ενός ατόμου μετάλλου (όπως το κατιόν) και ενός μη μεταλλικού ατόμου (το ανιόν), οδηγώντας σε ενώσεις όπως το χλωριούχο νάτριο (NaCl) ή το οξείδιο του σιδήρου (Fe2O2) - γνωστός και ως. αλάτι και σκουριά. Ωστόσο, μπορούν να γίνουν και πιο περίπλοκες ρυθμίσεις, όπως το αμμώνιο (NH4+) ή υδρογονάνθρακες όπως το μεθάνιο (CH4) και αιθάνιο (H³CCH3).
Ιστορία Σπουδών
Ιστορικά, η μοριακή θεωρία και η ατομική θεωρία είναι αλληλένδετες. Η πρώτη καταγεγραμμένη αναφορά της ύλης που αποτελείται από «διακριτικές μονάδες» ξεκίνησε στην αρχαία Ινδία όπου οι ασκούμενοι του Jainism υιοθέτησαν την ιδέα ότι όλα τα πράγματα αποτελούσαν μικρά αδιαίρετα στοιχεία που συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν πιο περίπλοκα αντικείμενα.
Στην αρχαία Ελλάδα, οι φιλόσοφοι Λευκίππος και Δημοκρατίας επινόησαν τον όρο «άτομο» όταν αναφερόταν στα «μικρότερα αδιαίρετα μέρη της ύλης», από τα οποία αντλούμε τον σύγχρονο όρο άτομο.
Στη συνέχεια το 1661, ο φυσιοδίφης Ρόμπερτ Μπόιλε υποστήριξε σε μια πραγματεία για τη χημεία - με τίτλο «The Skeptical Chymist«- αυτό το θέμα αποτελούταν από διάφορους συνδυασμούς« σωμάτων », και όχι από τη γη, τον αέρα, τον άνεμο, το νερό και τη φωτιά. Ωστόσο. Αυτές οι παρατηρήσεις περιορίστηκαν στο πεδίο της φιλοσοφίας.
Μόνο στα τέλη του 18ου και στις αρχές του 19ου αιώνα, όταν ο νόμος περί διατήρησης της μάζας του Antoine Lavoisier και ο νόμος των πολλαπλών αναλογιών του Dalton έφεραν άτομα και μόρια στον τομέα της σκληρής επιστήμης. Ο πρώτος πρότεινε ότι τα στοιχεία είναι βασικές ουσίες που δεν μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω, ενώ η δεύτερη πρότεινε ότι κάθε στοιχείο αποτελείται από έναν μοναδικό, μοναδικό τύπο ατόμου και ότι αυτά μπορούν να ενώσουν για να σχηματίσουν χημικές ενώσεις.
Ένα άλλο όφελος ήρθε το 1865 όταν ο Johann Josef Loschmidt μέτρησε το μέγεθος των μορίων που απαρτίζουν τον αέρα, δίνοντας έτσι μια αίσθηση κλίμακας στα μόρια. Η εφεύρεση του Scanning Tunneling Microscope (STM) το 1981 επέτρεψε την παρακολούθηση ατόμων και μορίων απευθείας για πρώτη φορά.
Σήμερα, η έννοια των μορίων βελτιώνεται περαιτέρω χάρη στη συνεχιζόμενη έρευνα στους τομείς της κβαντικής φυσικής, της οργανικής χημείας και της βιοχημείας. Και όταν πρόκειται για αναζήτηση ζωής σε άλλους κόσμους, είναι απαραίτητη η κατανόηση του τι χρειάζονται τα οργανικά μόρια για να προκύψουν από το συνδυασμό χημικών δομικών στοιχείων.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με τα μόρια για το Space Magazine. Εδώ είναι τα μόρια από το διάστημα που μπορεί να έχουν επηρεάσει τη ζωή στη γη, τα πρεβιοτικά μόρια μπορούν να σχηματιστούν σε ατμόσφαιρες Exoplanet, οργανικά μόρια που βρίσκονται έξω από το ηλιακό μας σύστημα, «Ultimate» Προβιοτικά μόρια που βρέθηκαν στο διαστρικό διάστημα.
Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη σελίδα της Encyclopaedia Britannica σχετικά με τα μόρια.
Καταγράψαμε επίσης ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τα Molecules στο Space. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 116: Μόρια στο διάστημα.
Πηγές:
- Βικιπαίδεια - Μόριο
- Εγκυκλοπαίδεια Britannica - Molecule
