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分子

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<DIV class=hdwiki_tmml>分子</DIV>
 
<DIV class=hdwiki_tmml>正文</DIV>　　物质中能够独立存在的相对<A class=innerlink href="http://www.hudong.com/wiki/%E7%A8%B3%E5%AE%9A">稳定</A>并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子由原子组成，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，将水不断分割下去,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组成的水分子。它的化学式写作 H2O。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，但这时它们的特性已和水完全不同了。有的分子只由一个原子组成,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。由两个原子组成的分子称双原子分子，例如氧分子(O2)，由两个氧原子组成，为同核双原子分子；一氧化碳分子(CO)，由一个氧原子和一个碳原子组成，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。例如二氧化碳分子(CO2)由一个碳原子和两个氧原子组成。一个苯分子包含六个碳原子和六个氢原子(C6H6)，一个猪胰岛素分子包含几百个原子，其分子式为 
C255H380O78N65S6。　　分子的运动 　分子的存在形式可以为气态、液态或固态。 　　分子除具有平移运动外，还存在着分子的转动和分子内原子的各种类型的振动。分子内部的振动和转动的幅度,比气体和液体中分子的平动和转动幅度小得多,分子的这种内部运动，并不会破坏分子的固有特性。通常所说的分子结构，是这些原子处在平衡位置时的结构。分子的内部运动，决定分子光谱的性质，因而利用分子光谱，可以研究分子内部运动情况。 
<A title=分子 href="http://a1.att.hudong.com/14/15/01000000000000119081570607814.jpg" target=_self alt="分子"><IMG title=分子 alt=分子 src="http://a1.att.hudong.com/14/15/01000000000000119081570607814.jpg" width=100 border=0></A> <A title=分子 href="http://a3.att.hudong.com/77/15/01000000000000119081570615977.jpg" target=_self alt="分子"><IMG title=分子 alt=分子 src="http://a3.att.hudong.com/77/15/01000000000000119081570615977.jpg" width=100 border=0></A>　　分子的构型和构象  相同成分的分子中,若原子的排列次序和排列方式不同,可形成不同的分子。例如C2H6O分子可以排列为乙醇分子,也可以排列为二甲醚分子,它们的结构式如图2所示分子的结构式反映分子内部原子的排列次序。组成分子的成分相同,而排列次序不同，形成两种或两种以上的分子,这种现象称为同分异构现象，这些成分相同结构不同的分子称为同分异构体。 　　分子的结构式一般只反映分子中原子的连接次序，而决定分子形状的键长和键角的数值，需要通过实验测定。反映分子中原子在空间的排列次序与分布称为分子的构型。分子中原子间的化学键长与键角则称为立体构型参数。 　　对有些分子，当它的构型确定时，分子的形状大小也就确定了，例如水分子、甲烷分子、苯分子等。有些分子在一定的构型条件下，分子的形状还会随原子的相对位置而改变。例如乙烷(C2H6)分子在相同的连接次序及相同的键长键角数据下,还可以有交叉式(图3之a)和重叠式(图3之b)两种不同形状，这种情况称为分子的构象。不同构象的分子，能量有一定差别，它们的对称性亦不同，对于乙烷分子，常温下交叉式的构象比较稳定。 
<A title=分子 href="http://a1.att.hudong.com/19/15/01000000000000119081570623919.jpg" target=_self alt="分子"><IMG title=分子 alt=分子 src="http://a1.att.hudong.com/19/15/01000000000000119081570623919.jpg" width=100 border=0></A>　　分子常数 　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<A class=innerlink href="http://www.hudong.com/wiki/%E5%8F%8C%E5%8E%9F%E5%AD%90%E5%88%86%E5%AD%90%E7%BA%AF%E8%BD%AC%E5%8A%A8%E5%85%89%E8%B0%B1">双原子分子纯转动光谱</A>。 　　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克。0.012千克的12C含12C原子6.022 52×1023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。 　　通常把分子量大于10 000的分子称为高分子，当然这个界限并不是绝对的。分子量大到一定的程度，分子会出现一些特有的性质。高分子在工业上和生物化学上十分重要，例如塑料、橡胶、油漆、木材、蛋白质、核酸、多糖等等都是高分子材料。 　　分子的分子量可通过实验测定。测定分子量的方法很多，其中以质谱法最优越，现代的高分辨质谱仪测量分子量的精度可高于质量数的万分之一。其他如气体状态法，可测定气体分子的分子量，X 射线衍射法可测量晶体的分子量，溶液渗透压法主要应用于测定高分子的分子量等。 　　分子的寿命 　处于基态的分子在光、热、电等形式能量的作用下，可能改变结构，形成受激态（或称激发态）分子。受激态分子存在的时间往往很短，有的寿命只有微秒数量级或更短，故又称为准分子。利用闪光光解和分子光谱等实验，已对若干准分子的寿命、结构以及其他分子常数等进行过研究。 　　从射电天文学和分子光谱学的研究得知，星际之间存在许多分子,如OH、CN、SiO、CS、HCN、SO、CH、N2H、NS、HCO等，这些分子在地球上是极不稳定的,但却能稳定地存在于星际空间，这是因为它们处于分子极为稀薄的天空之中，在不受其他分子干扰的状态下，可以长期存在。
 
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