Molecola

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Si definisce molecola (dal latino scientifico "molecula", derivato a sua volta da "moles": mole, "piccola quantità") la più piccola unità strutturale di un composto chimico non ionico che può esistere allo stato libero e che ne mantiene le medesime proprietà chimiche. Può essere monoatomica, cioè costituita da un solo atomo (è il caso dei cosiddetti gas nobili elio, argon, xeno, neon)e metalli, o poliatomica, cioè costituita da più atomi, uguali o diversi.

Una molecola poliatomica è elettricamente neutra ed è formata da atomi uniti da legami covalenti; a causa di ciò, i rapporti tra i numeri degli atomi degli elementi che la costituiscono sono espressi da numeri interi. La formula bruta di un composto molecolare altro non è che l'elenco degli elementi che formano la molecola e dell'abbondanza relativa di ognuno di essi. Molecole costituite dagli stessi atomi, ma disposti nello spazio in maniera diversa sono dette isomeri.

Modello della molecola del saccarosio (principale componente dello zucchero da tavola)

La forma di una molecola, ossia le lunghezze dei legami tra un atomo e l'altro, l'angolo formato da due legami appartenenti allo stesso atomo ed, in generale, la disposizione della molecola nello spazio, sono regolate dalle leggi della meccanica quantistica.
Dalla struttura della molecola dipendono la reattività della molecola stessa e le proprietà fisiche della sostanza.

Una molecola è polare quando il centro della carica positiva (dovuta alla disposizione dei nuclei degli atomi) non coincide con il centro della carica negativa (dovuta alla disposizione degli elettroni della molecola); questo rende la molecola un dipolo elettrico, la cui intensità è indicata dal corrispondente momento dipolare. Le molecole polari tendono ad attrarsi vicendevolmente ed a circondare gli ioni dei composti ionici. L'esempio più comune di molecola polare è l'acqua, da qui il fatto che le sostanze polari vengano anche chiamate idrofile.

Una molecola è apolare quando i centri delle cariche elettriche positiva e negativa coincidono. I composti apolari non hanno cariche elettriche superficiali, quindi non si mischiano alle sostanze polari né si sciolgono in esse, da qui il nome di sostanze idrofobe. Esempi comuni di sostanze apolari sono gli oli o gli idrocarburi.

Molte sostanze comuni sono composte da molecole (l'acqua, lo zucchero da tavola, i gas che costituiscono l'aria), mentre altre sostanze altrettanto comuni non lo sono (il sale ed i metalli, per esempio).

L'insieme di 6,0221415 · 10²³ (Numero di Avogadro) molecole di un composto rappresenta una mole del composto stesso. Il suo peso in grammi coincide con il peso molecolare espresso in unità di massa atomiche.