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Moleküle:

Die kleinsten Bausteine unseres Körpers sind Atome. Werden diese Atome durch chemische Bindungen verbunden, entstehen Moleküle, die mittels Spektroskopie untersucht werden können. Weiterhin sind Moleküle in neutrale Teilchen, Radikale, positiv oder negativ geladenen Ionen und auch ionische Addukte ein teilbar. Genauer noch werden in der Chemie elektrisch neutrale Teilchenverbindungen als Moleküle bezeichnet, die aus mindestens zwei Atomen bestehen. Eine kovalente Bindung (Atombindung oder auch Elektronenpaarbindung) hält diese Atome zusammen. Sind die Bindungselektronen nicht symmetrisch aufgeteilt so entsteht eine Teilladung. Deshalb werden Atombindungen in zwei Kategorein eingeteilt: Atombindungen bei denen der Unterschied der Elektronennegativität der Bindungspartner 0 (beziehungsweise zwischen 0 und 0,4) beträgt werden als unpolare Atombindungen (auch kovalente Bindungen) bezeichnet. Im Gegensatz dazu stehen die polaren Bindungen (Elektronennegativität zwischen 0,4 und 1,7).

Ein Molekül kann je nach zugeführter Energie in einen Schwingungszustand versetzt werden. Außerdem kann die Molekülmasse für jedes Molekül spezifisch bestimmt werden.

Während der Aufbau einiger Moleküle aus einem bestimmten chemischen Element besteht (Sauerstoff O2, Stickstoff N2, Phosphor P4), bestehen andere aus Nichtmetallen und/oder Halbmetallen. Die genaue Reihenfolge der Atome (Konstitution) innerhalb des Moleküls ist bedingt durch die chemischen Bindungen fest vorgegeben, daher gibt es auch Moleküle mit der exakt gleichen Anzahl an bestimmten Atomen, die sich allerdings in ihrer chemischen Formel unterscheiden (z.B. Ethanol [H3C–CH2–OH] und Dimethylether [H3C–O–CH3]. Liegt bei zwei Molekülen die gleiche Konstitution vor, so ist es dennoch möglich, dass sie sich in ihrer Konfiguration (räumlichen Anordnung des Moleküls) voneinander unterscheiden. Diese Variationen trotzt gleicher Summenformel bezeichnet man in der Chemie als Isomerie.

Zwischenmolekulare Kräfte wie Wasserstoffbrückenbindungen, Dipol-Dipol-Kräfte und van-der-Waals-Kräfte führen zu Molekül spezifischen, physikalischen Eigenschaften (z.B. Siede-, Schmelzpunkt oder Löslichkeit). Sie können zudem für die Bildung von Molekülgittern verantwortlich sein. Den Begriff Makromoleküle benutzt man vor allem für besonders große Moleküle, die man zum Beispiel im Aufbau von Kunststoffen und Biopolymeren findet. Für die Beschreibung der Größe von Molekülen wird vor allem die Einheit Ångström (kurz: Å) verwendet. Für die graphische Darstellung von Molekülen existieren zahlreiche Formeln (VSEPR-Modell, Elektronenformel, Valenzstrichformel, Keilstrichformel, Skelettformel, Konstitutionsformel, Summenformel, Verhältnisformel, Fischer- und Haworth-Projektion). Wird allerdings eine dreidimensionale Darstellung benötigt greift man auf das Kalottenmodell oder das Stäbchenmodell zurück, mit denen auch die Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur von Proteinen gezeigt werden kann.

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