Molecuul

Een molecuul is het kleinste deeltje in een chemisch element of verbinding dat de chemische eigenschappen van dat element of die verbinding heeft. Moleculen zijn opgebouwd uit atomen die door chemische bindingen bij elkaar worden gehouden. Deze bindingen ontstaan als gevolg van het delen of uitwisselen van elektronen tussen atomen. De atomen van bepaalde elementen binden zich gemakkelijk met andere atomen om moleculen te vormen. Voorbeelden van dergelijke elementen zijn zuurstof en chloor. De atomen van sommige elementen binden zich niet gemakkelijk met andere atomen. Voorbeelden zijn neon en argon.

Moleculen kunnen sterk variëren in grootte en complexiteit. Het element helium is een molecuul van één atoom. Sommige moleculen bestaan uit twee atomen van hetzelfde element. Zo is O2 het zuurstofmolecuul dat het meest voorkomt in de atmosfeer van de aarde; het heeft twee zuurstofatomen. Onder bepaalde omstandigheden binden zuurstofatomen zich echter tot drietallen (O3), waardoor een molecuul wordt gevormd dat bekend staat als ozon. Andere bekende moleculen zijn water, dat bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom (H2O), kooldioxide, dat bestaat uit één koolstofatoom gebonden aan twee zuurstofatomen (CO2), en zwavelzuur, dat bestaat uit twee waterstofatomen, één zwavelatoom, en vier zuurstofatomen (H2 SO4).

Sommige moleculen, met name bepaalde proteïnen, bevatten honderden of zelfs duizenden atomen die zich aaneenrijgen in ketens die aanzienlijke lengtes kunnen bereiken. Vloeistoffen die dergelijke moleculen bevatten, gedragen zich soms vreemd. Zo kan een vloeistof uit een kolf blijven stromen waarvan een deel is uitgegoten, zelfs nadat de kolf weer rechtop is gezet.

Moleculen zijn altijd in beweging. In vaste stoffen en vloeistoffen zitten ze dicht opeengepakt. In een vaste stof kan de beweging van de moleculen worden vergeleken met een snelle trilling. In een vloeistof kunnen de moleculen vrijelijk onder elkaar bewegen, op een soort glibberige manier. In een gas is de dichtheid van de moleculen over het algemeen kleiner dan in een vloeistof of vaste stof van dezelfde chemische verbinding, en zij bewegen zelfs vrijer dan in een vloeistof. Voor een bepaalde verbinding in een bepaalde toestand (vast, vloeibaar of gas) neemt de snelheid van de moleculaire beweging toe naarmate de absolute temperatuur stijgt.