一个分子是什么?

在科学,如人生,单词经常获得意义通过使用而不是定义。我们使用“物种”和“力”而不被困扰他们的不精确。关于“分子”也是如此。

例如,它被定义为:“最简单的单元的化合物可以存在,由两个或两个以上的原子通过化学键结合在一起。”

另一个定义是这样的:“物质的最小粒子保持物质的化学和物理性质,由两个或两个以上的原子;一群喜欢或不同原子结合在一起的化学作用。

但在第二个定义,最小的粒子的一种物质,保留其属性的,很没有意义。哪些属性?毕竟,大多数我们关注,如熔点,大部分属性。原子和分子的想法是两个或两个以上的化学键连接而成的模糊的定义一个债券业务(有些人认为包括范德华力和机械债券)和区分分子和离子晶体(如吉尔伯特·刘易斯第一次做一百年前)。

这些定义的问题就凸显了最近的建议化学性质Stuart Cantrill编辑器轮烷和索烃-实体组成的独特的共价键组装机械结合(例如螺纹环)-必须考虑分子、超分子。结果是Twitterstorm(善意的),其他化学家在与他们的观点。

上的权力

什么,你可能会问,定义了“超分子”?(jean - marie黄祖辉)领域的先驱,法国化学家使用这个术语来描述组件由非共价相互作用。¹似乎肯定会包括索烃(尽管它是共价或范德华力,最终防止分离的组件?)。然而它也包括DNA双螺旋结构,蛋白质的构象,分子晶体,协调配合物和液态水。这使得它相当笨拙,过于宽泛的术语。

我们怎么区分分子和超分子或浓缩阶段?如果分子不能轻易瓦解,并建立一个平衡,各自单独但稳定的组件,然后我们要调用弱酸或者水?如果轮烷(循环分子仍然是线程在一个线性因为笨重限制组线程)是分子,pseudorotaxanes呢,没有结束帽和线程只是统计,或由弱相互作用在地方举行?可以清楚的工程师一个进步的自由能势垒与日益庞大的钻出组;是,然后逐渐从胶束分子吗?在什么温度?在溶剂?

看来,当黄祖辉称超分子化学是化学分子之外的他指的是一个非常模糊的边界。同样,美国化学家乔治·怀特赛兹教授的建议化学应该远离分子”(在一个标题为《挑衅性”关注“分子”过时了吗?”)²提出了一个问题:什么,确切地说,是应该远离。

没有定义

无论是黄祖辉还是Whitesides是挑战的状态分子化学的单位。相反,他们认为,化学可以扩大解释框架和实用功能,考虑到分子相互作用,结合上级和协调生产功能的层次结构。使用“分子”不是严格定义的方式加入了原子,但作为一个速记术语一定规模和模式的化学思维。

这可能是最好的办法。调用一个“分子”化合物的一个不可分割的单位反映了化学的历史关注纯粹的物质——净化和描述大部分化合物。但化学真正走进自己的混合物,包括难以置信,组织细胞的复杂性。分子是一个必要的构造进行分析,但失去它的一些精密的集体功能和属性。

但现在来了。真的有任何概念问题当我们讨论蛋白质分子组织细胞功能?或在表面催化分子中间体?当然不是。相反,这当然只是一个例子,“自然种类”的问题,讨论了科学的哲学家(可以理解,而忽视了其从业者):我们需要文字和类别制定科学思想,但是世界并不必须尊重他们。

科学词汇和现象重叠足以允许讨论和理论;我们几乎不需要感到惊讶或不安的,当我们发现信件并不总是完美的。化学更使用模糊,但有价值的概念(氧化态、债券、电负性)比物理(阶段,部队);生物学可能使用更多(物种,变构效应,生态系统、基因)。没有迫切需要警察这些词的界限,除了娱乐自己。注意,我问:你怎么定义一个分子?

菲利普球是一个基于科学作家在伦敦,英国