分子

物质能够独立存在并保持理化特性的最小单元
分子(molecule[2])是两个或多个原子通过直接相邻的原子(或离子)之间的强烈的相互作用力(即化学键)结合在一起而构成的电中性基团[4][5]在不同的领域中,分子的定义也会有一点差异:在热学中,构成物质的分子(如有机物)、原子(如金属)、离子(如盐类)等在微粒做热运动时遵从相同的规律,因此,都统称为分子;[22][23]气体动力学理论中,分子是指任何构成气体的粒子,此定义下,单原子的稀有气体也可视为是分子。而在量子物理学、有机化学和生物化学中,分子通常用于多原子离子[24]
分子中的原子的结合呈现出一定的规律,构成分子的原子种类、数目及空间构型不同,分子的性质也就不同。原子在空间的排列方式就是分子结构,根据原子间相互作用的方式不同,化学键可分为离子键共价键金属键[5]通过非共价相互作用(例如氢键或离子键)连接的原子和配合物通常不被视为单分子。[25]
宏观物体之间的相互作用除引力外,其他接触性的相互作用如弹力、摩擦力等都可以归结到分子这一层次。[26]分子可根据其构成原子的数量(原子数)分为单原子分子(如氦、[nǎi][]),双原子分子(如氢、氧、一氧化碳)、多原子分子(如乙炔[wán])等。[27]
现代对分子性质及其键的研究始于 17 世纪。罗伯特·波义耳(Robert Boyle)、[28]阿梅迪奥·阿伏加德罗(Amedeo Avogadro)、[29]让·佩林(Jean Perrin)[11]莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)[30]等科学家,分子研究今天被称为分子物理学或分子化学[31][32]许多常见的有机物质(如淀粉、蔗糖)都是由分子所组成的,[33]海洋和大气大部分也是由分子组成的。[34][35]但地球上绝大多数固体物质都是由原子、离子或分子按规律排列的格子构造的结晶质,并不是仅由分子所构成。[36][37]而在离子晶体(像食盐)及共价晶体有反复出现的晶体结构,则也无法找到独立的分子。[38][39]固态金属单质是用金属键键结,也有其晶体结构,也不是由分子组成。[40]玻璃中的原子之间以化学键键结,但是既没有分子的存在,也没有类似晶体规律排列的格子构造。[41]

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