Moleküler teorinin tarihi - History of molecular theory
Olarak kimya , moleküler teorisi tarihi varlığının kavram ya da fikir köklerini güçlü kimyasal bağlar , iki ya da daha fazlası arasındaki atomu .
Modern molekül kavramı, tüm evrenin atomlardan ve boşluklardan oluştuğunu savunan Leucippus ve Democritus gibi bilim öncesi ve Yunan filozoflarına kadar uzanabilir . MÖ 450 dolaylarında Empedokles, temel unsurları ( ateş ( ), toprak ( ), hava ( ) ve su ( )) ve unsurların etkileşimine izin veren çekim ve itme "kuvvetleri" hayal etti. Bundan önce Herakleitos , karşıt özelliklerin bir araya gelmesiyle yaratılan ateşin veya değişimin varoluşumuz için temel olduğunu iddia etmişti. Gelen Timaeus , Plato sonra Pisagor gibi temel yapı blokları veya bu geçici dünyanın elemanları olarak sayıda nokta, çizgi ve üçgen gibi matematiksel varlıkları kabul edilir ve maddelerin durumları yangın, hava, su ve toprak dört elemanları olarak içinden gerçek matematiksel ilkelerin veya öğelerin geçeceği. Beşinci bir element, bozulmaz öz eter , gök cisimlerinin temel yapı taşı olarak kabul edildi. Leucippus ve Empedokles'in bakış açısı, eter ile birlikte Aristoteles tarafından kabul edildi ve ortaçağ ve rönesans Avrupa'sına geçti. Moleküllerin modern bir kavramsallaştırması, 19. yüzyılda saf kimyasal elementler ve hidrojen ve oksijen gibi farklı kimyasal elementlerin bireysel atomlarının su molekülleri gibi kimyasal olarak kararlı moleküller oluşturmak için nasıl bir araya gelebileceğine dair deneysel kanıtlarla birlikte gelişmeye başladı .
17. yüzyıl
Atomların şekilleri ve bağlantıları hakkındaki en eski görüşler , malzemenin katılığının ilgili atomların şekline tekabül ettiğini düşünen Leucippus , Democritus ve Epicurus tarafından önerilenlerdi . Böylece, demir atomları katı ve onları bir katıya kilitleyen kancalarla güçlüdür; su atomları pürüzsüz ve kaygandır; tuz atomları tadı nedeniyle keskin ve sivridir; ve hava atomları hafiftir ve döner, diğer tüm malzemeleri kaplar. Bu görüşün ana savunucusu Demokritos'tur. Duyuların deneyimlerine dayanan analojiler kullanarak , atomların şekilleri, büyüklükleri ve parçalarının düzeniyle birbirinden ayrıldığı bir atomun resmini veya görüntüsünü verdi. Ayrıca, bağlantılar, tek atomların eklerle beslendiği maddi bağlantılar ile açıklanmıştır: bazıları kancalı ve gözlü, diğerleri bilyeli ve yuvalı (şemaya bakınız).
Skolastisizmin yükselişi ve Roma İmparatorluğu'nun çöküşüyle birlikte, atom teorisi, çeşitli dört element teorileri ve daha sonra simya teorileri lehine uzun yıllar terk edildi. Ancak 17. yüzyıl, öncelikle Gassendi ve Newton'un çalışmaları aracılığıyla atom teorisinde bir canlanma gördü . O zamanın diğer bilim adamları arasında Gassendi, antik tarihi derinlemesine inceledi, Epikuros doğa felsefesi hakkında önemli eserler yazdı ve bunun ikna edici bir propagandacısıydı. Bir boşlukta hareket eden atomların boyutunu ve şeklini açıklamanın maddenin özelliklerini açıklayabileceğini düşündü. Isı, küçük, yuvarlak atomlardan kaynaklanıyordu; soğuk, şiddetli soğuğun iğneleyici hissini açıklayan keskin uçlu piramidal atomlara; ve katılar birbirine geçen kancalarla bir arada tutuldu. Newton, o zamanlar moda olan çeşitli atom bağlanma teorilerini, yani "bağlı atomlar", "yapıştırılmış atomlar" (hareketsiz cisimler) ve "komplo hareketleriyle birbirine yapışma" teorisini kabul etmesine rağmen, ünlü olarak belirtildiği gibi, daha çok inanılmaktadır. 1704 Opticks'in "Sorgu 31", parçacıkların birbirlerini bir miktar kuvvetle çektiğini, "anında temas halinde son derece güçlü, küçük mesafelerde kimyasal işlemleri gerçekleştirir ve herhangi bir duyarlı etkiye sahip parçacıklardan çok uzaklara ulaşmaz".
Bununla birlikte, daha somut bir şekilde, kümeler veya bağlı atomların birimleri, yani " moleküller " kavramı , kökenlerini Robert Boyle'un ünlü eseri The Skeptical Chymist'te , maddenin parçacık kümelerinden oluştuğuna dair 1661 hipotezine kadar takip eder. ve bu kimyasal değişim, kümelerin yeniden düzenlenmesinden kaynaklanır. Boyle, maddenin temel öğelerinin , kendilerini gruplar halinde düzenleyebilen " korpüsküller " adı verilen çeşitli tür ve boyutlarda parçacıklardan oluştuğunu savundu .
1680'de, Fransız kimyager Nicolas Lemery , parçacık teorisini temel alarak, herhangi bir maddenin asitliğinin sivri parçacıklarından oluştuğunu, alkalilerin ise çeşitli boyutlarda gözeneklerle donatıldığını şart koştu . Bu görüşe göre bir molekül, noktaların ve gözeneklerin geometrik bir şekilde kilitlenmesiyle birleşen parçacıklardan oluşuyordu.
18. yüzyıl
Bağlı "atom kombinasyonları" fikrinin erken habercisi, " kimyasal afinite yoluyla kombinasyon" teorisiydi . Örneğin, 1718'de, Fransız kimyager Étienne François Geoffroy , Boyle'un küme kombinasyonları anlayışına dayanarak , belirli bir simyasal "kuvvetin" belirli simya bileşenlerini bir araya getirdiğini düşünerek, partikül kombinasyonlarını açıklamak için kimyasal afinite teorileri geliştirdi . Geoffroy'un adı en çok , 1718 ve 1720'de Fransız Akademisine sunduğu " afinite " ( tables des rapports ) tablolarıyla bağlantılı olarak bilinir .
Bunlar, farklı reaktifler için benzer cisimler tarafından sergilenen farklı afinite derecelerini gösteren, maddelerin birbiri üzerindeki etkilerine ilişkin gözlemlerin bir araya getirilmesiyle hazırlanan listelerdi . Bu tablolar, CL Berthollet tarafından ortaya konan daha derin kavramlar tarafından değiştirilene kadar yüzyılın geri kalanında modalarını korudu .
1738'de İsviçreli fizikçi ve matematikçi Daniel Bernoulli , gazların kinetik teorisinin temelini oluşturan Hydrodynamica'yı yayınladı . Bu çalışmada, Bernoulli ki hala bu güne kadar kullanılan argüman, konumlandırılmış gazlar bir yüzey üzerine etkileri gazı neden olduğunu, her yöne hareket eden moleküllerin büyük bir rakamlardan oluşur basıncını biz hissediyorum ve biz yaşamaya ne olduğunu ısı olduğunu sadece hareketlerinin kinetik enerjisi. Teori, kısmen enerjinin korunumu henüz kurulmamış olduğu için hemen kabul edilmedi ve fizikçiler için moleküller arasındaki çarpışmaların nasıl tamamen esnek olabileceği açık değildi.
1789'da William Higgins , değerlik bağları kavramını önceden haber veren "nihai" parçacıkların kombinasyonları olarak adlandırdığı şey hakkında görüşler yayınladı . Örneğin, Higgins'e göre, nihai oksijen parçacığı ile nihai nitrojen parçacığı arasındaki kuvvet 6 olsaydı, o zaman kuvvetin gücü buna göre bölünürdü ve benzer şekilde nihai parçacıkların diğer kombinasyonları için:
19. yüzyıl
1803 yılında, bu görünümlere benzer John Dalton ise bu oran, örneğin, bütün olarak, bir hidrojen atom ağırlığına, en hafif elemanı aldı ve tespit azot anhidrid formül K verir 3'e 2 olduğu 2 O 3 . Dalton, atomların moleküller oluşturmak için birbirine "bağlandığını" yanlış bir şekilde hayal etti. Daha sonra, 1808'de Dalton, ünlü birleşik "atomlar" diyagramını yayınladı:
Amedeo Avogadro "molekül" kelimesini yarattı. Onun 1811 kağıt "Cisimlerin İlköğretim Moleküllerin Bağıl Kitleler Belirlenmesi Kompozisyon", o aslında göre, yani devletler Partington 'ın Kısa Tarihi Kimya , o:
Gazların en küçük parçacıkları mutlaka basit atomlar değildir, ancak bu atomların belirli sayıda çekim yoluyla birleşerek tek bir molekül oluşturmasından oluşur .
Bu alıntının gerçek bir çeviri olmadığını unutmayın. Avogadro, hem atomlar hem de moleküller için "molekül" adını kullanır. Spesifik olarak, atomlardan bahsederken "temel molekül" adını kullanır ve konuyu karmaşıklaştırmak için "bileşik moleküller" ve "kompozit moleküller"den de bahseder.
Vercelli'de kaldığı süre boyunca Avogadro, şimdi Avogadro yasası dediğimiz şeyin hipotezini açıkladığı kısa bir not ( memoria ) yazdı : aynı sıcaklık ve basınçta eşit hacimde gazlar, aynı sayıda molekül içerir . Bu yasa, aynı sıcaklık ve basınçta aynı hacimdeki farklı gazların ağırlıkları arasında meydana gelen ilişkinin, ilgili moleküler ağırlıklar arasındaki ilişkiye karşılık geldiğini ima eder . Bu nedenle, nispi moleküler kütleler artık gaz numunelerinin kütlelerinden hesaplanabilir.
Avogadro bu hipotezi Joseph Louis Gay-Lussac'ın 1808 hacimler ve gazları birleştirme kanunu ile Dalton'un 1803 atom teorisini uzlaştırmak için geliştirdi . Avogadro'nun çözmesi gereken en büyük zorluk, o zamanlar atomlar ve moleküllerle ilgili büyük kafa karışıklığıydı - Avogadro'nun çalışmasının en önemli katkılarından biri, basit parçacıkların da moleküllerden oluşabileceğini kabul ederek, birini diğerinden açıkça ayırt etmekti. atomlardan oluşur. Dalton, aksine, bu olasılığı dikkate almadı. Merakla, Avogadro yalnızca çift sayıda atom içeren molekülleri dikkate alır; tek sayıların neden dışarıda bırakıldığını söylemiyor.
1826'da Fransız kimyager Jean-Baptiste Dumas , Avogadro'nun çalışmalarına dayanarak şunları söylüyor:
Benzer durumlarda gazlar , aynı hacimde aynı sayıyı içerdiklerini söylemekle aynı mesafeye yerleştirilmiş moleküllerden veya atomlardan oluşur .
Bu kavramlarla koordineli olarak, 1833'te Fransız kimyager Marc Antoine Auguste Gaudin , Avogadro'nun atom ağırlıklarıyla ilgili hipotezinin açık bir açıklamasını, doğrusal olarak her iki yarı doğru moleküler geometriyi açıkça gösteren "hacim diyagramlarını" kullanarak sundu. su molekülü ve H 2 O gibi doğru moleküler formüller :
"Elementlerin atomikliği teorisini" (1857–58) ana hatlarıyla anlatan iki makalede, Friedrich August Kekulé , organik bir moleküldeki her atomun diğer her atoma nasıl bağlandığına dair bir teori sunan ilk kişiydi . Karbon atomlarının dört değerlikli olduğunu ve organik moleküllerin karbon iskeletlerini oluşturmak için kendilerine bağlanabileceğini öne sürdü.
1856'da İskoç kimyager Archibald Couper , Paris'teki Charles Wurtz laboratuvarında benzenin brominasyonu üzerine araştırmalara başladı . Kekulé'nin ikinci makalesinin yayınlanmasından bir ay sonra, Couper'ın bağımsız ve büyük ölçüde özdeş moleküler yapı teorisi yayınlandı. Atomların belirli üç boyutlu yapılarda günümüz Tinkertoy'ları gibi birbirine bağlandığını öne sürerek çok somut bir moleküler yapı fikri sundu . Couper, bağları temsil etmek için eski parantez kullanma yöntemiyle bağlantılı olarak atomlar arasındaki çizgileri kullanan ilk kişiydi ve ayrıca tartarik asit gibi bazı moleküllerin yapıları, diğerlerinin halka şeklindeki molekülleri olarak düz atom zincirlerini varsaydı. ve siyanürik asit . Daha sonraki yayınlarda, Couper'ın bağları, aşağıdaki alkol ve oksalik asit gibi düz noktalı çizgiler (bunun dizginin tercihi olup olmadığı bilinmemekle birlikte) kullanılarak temsil edildi :
1861'de, Joseph Loschmidt adında tanınmayan bir Viyana lise öğretmeni , masrafları kendisine ait olmak üzere, Chemische Studien I adlı bir kitapçık yayınladı ve bu kitapçık , hem "halkalı" yapıları hem de çift bağlı yapıları gösteren öncü moleküler görüntüler içeren, örneğin:
Loschmidt ayrıca benzen için olası bir formül önerdi, ancak konuyu açık bıraktı. Benzen için modern yapının ilk önerisi, 1865'te Kekulé'den kaynaklandı. Benzenin döngüsel yapısı, sonunda kristalograf Kathleen Lonsdale tarafından doğrulandı . Benzen, tüm bağları hesaba katmak için alternatif çift karbon bağlarının olması gerektiği konusunda özel bir sorun sunar :
1865'te Alman kimyager August Wilhelm von Hofmann , aşağıda gösterilen metan gibi Büyük Britanya Kraliyet Enstitüsü'nde derste kullandığı sopa ve top moleküler modelleri yapan ilk kişiydi:
Bu modelin temeli meslektaşı tarafından daha önce 1855 öneriyi takip William Odling o karbon olan dört değerli . Hofmann'ın renk şeması, bugüne kadar hala kullanılmaktadır: nitrojen = mavi, oksijen = kırmızı, klor = yeşil, kükürt = sarı, hidrojen = beyaz. Hofmann'ın modelindeki eksiklikler esasen geometrikti: karbon bağı dörtyüzlüden ziyade düzlemsel olarak gösterildi ve atomlar orantısızdı, örneğin karbon hidrojenden daha küçüktü.
1864'te İskoç organik kimyager Alexander Crum Brown , atomların sembollerini daireler içine aldığı moleküllerin resimlerini çizmeye başladı ve atomları, her bir atomun değerini tatmin edecek şekilde birbirine bağlamak için kesik çizgiler kullandı.
1873 yılı, birçok hesaba göre, "molekül" kavramının gelişim tarihinde bir dönüm noktasıydı. Bu yıl, ünlü İskoç fizikçi James Clerk Maxwell , Nature dergisinin Eylül sayısında ünlü on üç sayfalık makalesi 'Moleküller'i yayınladı . Bu makalenin açılış bölümünde, Maxwell açıkça şunları söylüyor:
Atom, ikiye bölünemeyen bir cisimdir; bir molekül , belirli bir maddenin mümkün olan en küçük kısmıdır.
Söz ettikten sonra atom teorisi arasında Demokritos'a Maxwell kelime 'molekül' modern bir kelime olduğunu bize anlatmak için devam ediyor. " Johnson's Dictionary'de geçmez . İçerdiği fikirler modern kimyaya ait fikirlerdir." Bize bir 'atom'un, 'potansiyel kuvvetler' tarafından kuşatılmış ve çevrelenmiş maddi bir nokta olduğu ve 'uçan moleküller' katı bir cisme sürekli art arda çarptığında hava ve diğer gazların basıncı denen şeye neden olduğu söylendi . Ancak bu noktada Maxwell, hiç kimsenin bir molekülü görmediğini veya kullanmadığını belirtiyor.
1874'te Jacobus Henricus van 't Hoff ve Joseph Achille Le Bel bağımsız olarak optik aktivite olgusunun, karbon atomları ve komşuları arasındaki kimyasal bağların düzenli bir dörtyüzlü köşelere doğru yönlendirildiği varsayılarak açıklanabileceğini öne sürdüler. Bu, moleküllerin üç boyutlu doğasının daha iyi anlaşılmasına yol açtı.
Emil Fischer , 2 boyutlu bir kağıt üzerinde 3 boyutlu molekülleri görüntülemek için Fischer projeksiyon tekniğini geliştirdi :
1898'de Ludwig Boltzmann , Lectures on Gas Theory adlı kitabında , gaz fazı moleküler ayrışma fenomenini açıklamak için değerlik teorisini kullandı ve bunu yaparken ilk ilkel ancak ayrıntılı atomik orbital örtüşme çizimlerinden birini çizdi. Boltzmann, öncelikle moleküler iyot buharının daha yüksek sıcaklıklarda atomlara ayrıştığı bilinen gerçeğine dikkat çekerek , Boltzmann'ın "çift atom" dediği iki atomdan oluşan moleküllerin varlığını, iki atom arasında hareket eden çekici bir kuvvetle açıklamamız gerektiğini belirtir. . Boltzmann, bu kimyasal çekimin, kimyasal değerliliğin belirli gerçekleri nedeniyle, atomun yüzeyinde hassas bölge olarak adlandırılan nispeten küçük bir bölge ile ilişkili olması gerektiğini belirtir .
Boltzmann, bu "hassas bölgenin" atomun yüzeyinde yer alacağını veya kısmen atomun içinde bulunabileceğini ve ona sıkıca bağlanacağını belirtiyor. Spesifik olarak, "yalnızca iki atom, hassas bölgeleri temas halinde veya kısmen örtüşecek şekilde yerleştirildiğinde, aralarında kimyasal bir çekim olacaktır. O zaman, birbirlerine kimyasal olarak bağlı olduklarını söylüyoruz" diyor. Bu resim gösteren aşağıda ayrıntılı olarak α-duyarlı bölge ile üst üste atomu-A β-hassas bir bölgede atomu-B:
20. yüzyıl
20. yüzyılın başlarında, Amerikalı kimyager Gilbert N. Lewis , Harvard'da lisans öğrencilerine atomların etrafındaki elektronları temsil etmek için ders verirken noktaları kullanmaya başladı . Öğrencilerinin bu çizimleri tercih etmesi onu bu yönde teşvik etti. Bu derslerden Lewis, belirli sayıda elektrona sahip elementlerin özel bir kararlılığa sahip gibi göründüğünü kaydetti. Bu fenomen, 1904'te Alman kimyager Richard Abegg tarafından belirtildi ve Lewis buna "Abegg'in değerlik yasası" (şimdi genellikle Abegg kuralı olarak bilinir) olarak atıfta bulundu . Lewis'e göre, bir çekirdeğin etrafında sekiz elektrondan oluşan bir çekirdek oluştuğunda, katman doldurulur ve yeni bir katman başlatılır. Lewis ayrıca sekiz elektronlu çeşitli iyonların da özel bir kararlılığa sahip göründüğünü kaydetti . Bu görüşler üzerine sekiz kuralı veya sekizli kuralı önerdi : Dolu bir sekiz elektron katmanına sahip iyonlar veya atomlar özel bir kararlılığa sahiptir .
Dahası, bir küpün sekiz köşesi olduğuna dikkat çeken Lewis, bir atomu, bir küpün köşesi gibi elektronlar için sekiz kenara sahip olarak tasavvur etti. Daha sonra, 1902'de kübik atomların kübik yapılı moleküller oluşturmak için yanlarında bağlanabileceği bir kavram geliştirdi .
Diğer bir deyişle, aşağıdaki C yapısında olduğu gibi, iki atom bir kenarı paylaştığında elektron çifti bağları oluşur . Bu, iki elektronun paylaşılmasına neden olur. Benzer şekilde, yüklü iyonik bağlar, bir A kenarını paylaşmadan bir elektronun bir küpten diğerine aktarılmasıyla oluşturulur . Sadece bir köşenin paylaşıldığı bir ara durum B de Lewis tarafından varsayılmıştır.
Bu nedenle, iki kübik atom arasında bir yüz paylaşılarak çift bağlar oluşturulur. Bu, dört elektronun paylaşılmasına neden olur.
1913'te, Berkeley'deki California Üniversitesi'nde kimya bölümünün başkanı olarak çalışırken , Lewis , Berkeley'i bir yıllığına ziyaret eden bir İngiliz yüksek lisans öğrencisi Alfred Lauck Parson tarafından hazırlanan bir makalenin ön taslağını okudu . Bu makalede Parson, elektronun yalnızca bir elektrik yükü olmadığını, aynı zamanda küçük bir mıknatıs (veya onun dediği gibi " magneton ") olduğunu ve ayrıca iki elektronun iki atom arasında paylaşılmasından kaynaklanan bir kimyasal bağ olduğunu öne sürdü . Lewis'e göre bu, iki elektronun iki tam küp arasında ortak bir kenar oluşturduğunda bağın meydana geldiği anlamına geliyordu.
Bu görüşler üzerine, 1916'daki ünlü Atom ve Molekül makalesinde Lewis, noktaların elektronları ve çizgilerin kovalent bağları temsil ettiği atomları ve molekülleri temsil etmek için "Lewis yapısını" tanıttı . Bu makalede, iki atomun bir ila altı elektronu paylaşabileceği, böylece tek elektron bağı , tekli bağ , çift bağ veya üçlü bağ oluşturan elektron çifti bağı kavramını geliştirdi .
Lewis'in kendi sözleriyle:
Bir elektron, iki farklı atomun kabuğunun bir parçasını oluşturabilir ve yalnızca birine ait olduğu söylenemez.
Ayrıca, bir atomun bir küpü tamamlamak için gereken elektron sayısını kazanarak veya kaybederek bir iyon oluşturma eğiliminde olduğunu öne sürdü. Böylece Lewis yapıları, molekülün yapısındaki her bir atomu kimyasal sembolünü kullanarak gösterir. Birbirine bağlı atomlar arasında çizgiler çizilir; bazen çizgiler yerine nokta çiftleri kullanılır. Yalnız çiftleri oluşturan fazla elektronlar, bir çift nokta olarak temsil edilir ve üzerinde bulundukları atomların yanına yerleştirilir:
Lewis, yeni bağlanma modeli hakkındaki görüşlerini özetlemek için şunları söylüyor:
İki atom, yalnızca elektronların bir atomdan diğerine aktarılmasıyla değil, aynı zamanda bir veya daha fazla elektron çiftinin paylaşılmasıyla da sekiz kuralına veya sekizli kuralına uyabilir. iki atom merkezi ve iki atomun kabuklarında müştereken tutulan kimyasal bağ olarak kabul ettim. Böylece, organik kimyacının inancının bir parçası olan bu fiziksel varlığın, o "kanca ve göz"ün somut bir resmine sahibiz.
Ertesi yıl, 1917'de, Linus Pauling adında bilinmeyen bir Amerikalı lisans kimya mühendisi , o zamanlar atomlar arasındaki bağların moda tanımı olan Oregon Tarım Koleji'nde Dalton kanca-göz bağlama yöntemini öğreniyordu . Her atomun diğer atomlara bağlanmasını sağlayan belirli sayıda kancası ve diğer atomların kendisine bağlanmasını sağlayan belirli sayıda gözü vardı. Bir kanca ve göz birleştiğinde kimyasal bir bağ oluştu. Ancak Pauling, bu arkaik yöntemle tatmin olmadı ve yeni bir yöntem için yeni ortaya çıkan kuantum fiziği alanına baktı .
1927'de fizikçiler Fritz London ve Walter Heitler , yeni kuantum mekaniğini, hidrojen molekülünün doyurulabilir, dinamik olmayan çekim ve itme kuvvetleri, yani değişim kuvvetleri ile anlaşmaya uyguladılar. Ortak makalelerinde bu problemin değerlik bağı tedavisi, kimyayı kuantum mekaniği altına getirmesi bakımından bir dönüm noktasıydı. Çalışmaları, doktorasını yeni almış olan ve Guggenheim Bursu ile Zürih'te Heitler ve Londra'yı ziyaret eden Pauling'i etkiledi .
Daha sonra, 1931'de, Heitler ve Londra'nın çalışmalarına ve Lewis'in ünlü makalesinde bulunan teorilere dayanarak, Pauling, kuantum mekaniğini kullandığı çığır açan "Kimyasal Bağın Doğası" (bkz: el yazması ) adlı çığır açan makalesini yayınladı . bağlar arasındaki açılar ve bağlar etrafında dönme gibi moleküllerin özelliklerini ve yapılarını hesaplar. Bu kavramlar üzerinde Pauling'in gelişmiş hibridizasyon teori , örneğin CH gibi moleküllerinde bağlar için hesaba 4 dört sp³ orbitaller çakışan hibridize olan, hidrojen 'in 1s dört elde orbital Sigma (σ) bağlar . Dört bağ, aşağıda gösterildiği gibi moleküler bir yapı veren aynı uzunluk ve güçtedir:
Bu istisnai teoriler sayesinde Pauling, 1954 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı . Özellikle , 1963'te Nobel Barış Ödülü'nü kazanan, paylaşılmamış iki Nobel ödülü kazanan tek kişi oldu .
1926'da Fransız fizikçi Jean Perrin , moleküllerin varlığını kesin olarak kanıtladığı için Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Bunu , tümü sıvı faz sistemlerini içeren üç farklı yöntem kullanarak Avogadro sayısını hesaplayarak yaptı . İlk olarak, el gomagota ikinci deneysel çalışma yaparak, sabun gibi emülsiyon Brown hareketi , ve sıvı faz içindeki parçacık dönme Einstein'ın teorisi teyit üçüncü.
1937'de kimyager KL Wolf , asetik asit dimerlerinde hidrojen bağını tanımlamak için süper moleküller ( Übermoleküle ) kavramını tanıttı . Bu, sonunda kovalent olmayan bağların incelenmesi olan süper moleküler kimya alanına yol açacaktır .
1951'de fizikçi Erwin Wilhelm Müller alan iyon mikroskobunu icat etti ve atomları , örneğin bir metal noktanın ucundaki bağlı atomik düzenlemeler gibi ilk gören kişi oldu.
1968-1970'de Davis'teki California Üniversitesi'nden doktora yapan Leroy Cooper, moleküllerin neye benzediğini gösteren tezini tamamladı. Kristallerdeki x-ışını sapmasını ve UC Davis Bilgisayar Merkezi'nden Bill Pentz tarafından yazılmış karmaşık bir bilgisayar programını kullandı. Bu program, haritalanmış sapmaları aldı ve bunları kristal moleküllerin temel şekillerini hesaplamak için kullandı. Çalışması, kuvars kristallerindeki ve test edilen diğer kristallerdeki gerçek moleküler şekillerin, teorize edilen uzun zamandır öngörülen birleştirilmiş çeşitli büyüklükteki sabun köpüğüne benzer göründüğünü gösterdi, ancak farklı boyutlarda birleştirilmiş küreler olmak yerine, gerçek şekiller sabit kalan daha fazla gözyaşı damlası şekillerin katı birleşmeleriydi. oryantasyonda. Bu çalışma, kristal moleküllerin gerçekten bağlantılı veya istiflenmiş birleştirilmiş gözyaşı damlası yapıları olduğunu ilk kez doğruladı.
1999 yılında, araştırmacılar University of Viyana üzerinde yapılan deneylerde elde edilen sonuçlar rapor dalga parçacık ikiliği C sıcaklıkta 60 moleküller. Zeilinger ve ark. C 60 molekülleri için de Broglie dalga girişimi ile tutarlıydı . Bu deney, dalga-parçacık ikiliğinin uygulanabilirliğini makroskopik yönde yaklaşık bir büyüklük mertebesi kadar genişlettiği için not edildi.
2009'da IBM'den araştırmacılar gerçek bir molekülün ilk fotoğrafını çekmeyi başardılar. Bir atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak , bir pentasen molekülünün her bir atomu ve bağı görüntülenebilir.
Ayrıca bakınız
- kimya tarihi
- Kuantum mekaniğinin tarihi
- termodinamiğin tarihi
- Moleküler biyolojinin tarihi
- Kinetik teori
- Atomik teori
Referanslar
daha fazla okuma
- Partington, JR (1989). Kısa Bir Kimya Tarihi . Dover Publications, Inc. ISBN 0-486-65977-1.
- Atkins, Peter (2003). Atkins'in Molekülleri, 2. Baskı . Cambridge Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 0-521-53536-0.
- Sargent, Ted (2006). Moleküllerin Dansı - Nanoteknoloji Hayatlarımızı Nasıl Değiştiriyor . Thunder'ın Ağız Basın. ISBN'si 1-56025-809-8.
- Scerri, Eric R. (2007). Periyodik Tablo, Öyküsü ve Önemi . Oxford Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 978-0-19-530573-9.
Dış bağlantılar
- Moleküllerin Geometrik Yapıları - Middlebury College
- Atomlar ve Moleküller - McMaster Üniversitesi
- 3D Molekül Görüntüleyici - Wileys Ailesi
- Ayın Molekülü - Kimya Okulu, Bristol Üniversitesi
- [1] - Eric Scerri'nin kimya web sitesinin tarihi ve felsefesi
Türler
- Antikor Molekülü - Ulusal Sağlık Müzesi
- 15 Molekül Türü - IUPAC Tanımları
Tanımlar
- Molekül Tanımı - Frostburg Eyalet Üniversitesi (Kimya Bölümü)
- Molekülün Tanımı - IUPAC
Nesne
- Nano Boyutlu Kaplar Yapmak İçin Kullanılan Moleküller - TRN Newswire
- Moleküler Bilgisayar İşlemcileri - HP Laboratuvarları