Molekuul

'n Molekuul (ook molekule; meervoud: molekule of molekules) is die kleinste partikel van 'n suiwer chemiese verbinding wat steeds sy chemiese samestelling en eienskappe kan behou. 'n Molekuul bestaan uit meer as een atoom wat aanmekaar gebind is deur gedeelde elektrone in 'n kovalente binding. Dit kan bestaan uit atome van dieselfde chemiese element, soos in suurstofgas (O₂), of uit atome van verskillende elemente, soos in water (H₂O).

'n Stof wat uit molekule bestaan word 'n molekulêre stof genoem.

Figuur 1. 3D (links en middel) en 'n 2D (regs) voorstellings van die terpenoïde, atisaan. In die 3D model aan die linkerkant, koolstof atome word verteenwoordig deur grys sfere, wit sfere verteenwoordig waterstof atome en die silinders verteenwoordig die verbindings. Die model is oortrek met 'n "net" voorstelling van die molekulêre oppervlak, gekleur met areas van positiewe (rooi) en negatiewe (blou) elektriese ladings. In die 3D model (middel), verteenwoordig die ligte blou sfere koolstof atome, die wit sfere die waterstofatome en die silinders daartussen enkelverbindings.

Die meeste molekule is te klein om met die blote oog waar te neem, maar daar is uitsonderings. 'n Voorbeeld van 'n makroskopiese molekuul is DNS, wat 'n makromolekuul genoem word.

'n Eienskap van molekule is die heelgetalverhouding van die elemente wat die verbinding uitmaak, ook genoem die empiriese formule. As voorbeeld bestaan water altyd uit 'n 2:1 verhouding van waterstof tot suurstof, en etielalkohol of etanol altyd uit koolstof, waterstof en suurstof in 'n 2:6:1 verhouding. Die verhouding bepaal egter nie die uniekheid van die molekuul nie – dimetieleter het byvoorbeeld dieselfde elementverhouding as etanol. Molekule met dieselfde aantal atome in verskillende rangskikkings word isomere genoem.

Die chemiese formule reflekteer die presiese aantal atome waaruit 'n molekuul bestaan. Die molêre massa word bereken vanuit die chemiese formule en was vroeër volgens konvensie uitgedruk in eenhede wat gelykstaande is aan 'n 1/12 van die massa van die ¹²C isotoop atoom, wat 'n mol genoem word. Deesdae word die mol gedefinieer in terme van Avogadro se getal.[1]

Molekule het vaste meetkundige ewewigte – verbindinglengtes en hoeke – wat bepaal word deur die wette van kwantummeganika. 'n Suiwer stof bestaan uit molekule met dieselfde meetkundige struktuur. Die chemiese formule en die struktuur van 'n molekuul is die twee belangrike faktore wat sy eienskappe bepaal, veral sy reaktiwiteit. Isomere het dieselfde chemiese formule maar het verskillende eienskappe vanweë hulle verskillende strukture. Stereo-isomere is besondere soort isomere waarvan die fisiese en chemiese eienskappe baie met mekaar kan ooreenstem maar ook baie kan verskil ten opsigte van hul biochemiese aktiwiteite.