Molecola

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Introduzione

Molecola La più piccola porzione di una sostanza che della sostanza stessa conserva tutte le proprietà. Le molecole sono costituite da atomi, dello stesso elemento o di elementi diversi, legati tra loro mediante legami chimici di diverso tipo, mediati da forze di natura elettrica; vengono definite biatomiche quando sono costituite da due soli atomi, poliatomiche quando sono costituite da più di due atomi. La molecola più piccola è quella dell’idrogeno (H₂), costituita da due atomi di idrogeno: ha diametro di circa 10^-10 m e massa pari a circa 3 × 10^-27 kg. Molecole più complesse possono assumere forma di catena, di anello o di elica e avere dimensioni sensibilmente maggiori.

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Teoria molecolare

Il concetto di molecola come combinazione di due o più atomi si deve allo scienziato italiano Amedeo Avogadro. Nel 1811 questi formulò una legge, oggi nota col suo nome, nella quale si afferma che, nelle medesime condizioni di temperatura e pressione, volumi uguali di gas diversi contengono lo stesso numero di molecole. La legge di Avogadro fornì un criterio per confrontare i pesi relativi delle molecole, permise di definire i pesi relativi degli atomi, e tuttora rappresenta uno dei fondamenti della chimica moderna.

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Peso molecolare

Il peso di una molecola può essere facilmente determinato per via teorica, quando se ne conosca la struttura atomica. Ad esempio, una molecola d'acqua (H₂O), composta da due atomi di idrogeno (peso atomico dell'idrogeno = 1) e uno di ossigeno (peso atomico dell'ossigeno = 16), ha peso molecolare pari a 18. Nella determinazione sperimentale, il peso molecolare di una sostanza si ottiene misurando il peso in grammi di una mole.

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Struttura molecolare

Ogni molecola ha una configurazione spaziale ben precisa, determinata dalla sua composizione chimica, dalla forza (e quindi dalla lunghezza) dei legami tra gli atomi, e dalla loro angolazione reciproca. Per determinarla sperimentalmente, si ricorre in genere a tecniche spettroscopiche o di diffrazione a raggi X.