Isi
- Apa itu Atom?
- Elemen, Molekul, dan Senyawa: Dasar-dasar "Benda"
- Level, Ukuran dan Bentuk Molekul
- Pengaturan Senyawa Sederhana Umum
- Molekul Utama dalam Biologi
- Ikatan kimia
Sepanjang perjalanan Anda di dunia sains atau hanya dalam kehidupan sehari-hari, Anda mungkin pernah menjumpai istilah "fungsi bentuk cocok" atau beberapa variasi dari frasa yang sama. Secara umum, ini berarti bahwa penampilan sesuatu yang kebetulan Anda temui kemungkinan merupakan petunjuk tentang apa yang dilakukannya atau bagaimana ia digunakan. Dalam banyak hal, pepatah ini sangat jelas untuk menentang eksplorasi.
Misalnya, jika Anda menemukan benda yang dapat dipegang di tangan dan memancarkan cahaya dari satu ujung dengan satu sentuhan, Anda dapat yakin bahwa perangkat tersebut adalah alat untuk menerangi lingkungan langsung tanpa adanya sumber daya yang memadai. cahaya.
Dalam dunia biologi (mis., Makhluk hidup), pepatah ini masih berlaku dengan beberapa peringatan. Salah satunya adalah bahwa tidak semua hal tentang hubungan antara bentuk dan fungsi selalu intuitif.
Yang kedua, mengikuti dari yang pertama, adalah bahwa skala kecil yang terlibat dalam menilai atom dan molekul dan senyawa yang muncul dari kombinasi atom membuat hubungan antara bentuk dan fungsi sulit untuk dihargai kecuali Anda tahu sedikit tentang bagaimana atom dan molekul berinteraksi , terutama dalam rangka sistem kehidupan yang dinamis dengan berbagai kebutuhan yang berubah-ubah dari waktu ke waktu.
Apa itu Atom?
Sebelum mengeksplorasi bagaimana bentuk atom yang diberikan, molekul, elemen atau senyawa sangat diperlukan untuk fungsinya, perlu dipahami secara tepat apa arti istilah-istilah ini dalam kimia, karena mereka sering digunakan secara bergantian - kadang-kadang benar, kadang-kadang tidak.
Sebuah atom adalah unit struktural paling sederhana dari elemen apa pun. Semua atom terdiri dari sejumlah proton, neutron, dan elektron dengan hidrogen sebagai satu-satunya unsur yang tidak mengandung neutron. Dalam bentuk standarnya, semua atom dari setiap elemen memiliki jumlah proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang sama.
Saat Anda bergerak lebih tinggi ke atas tabel periodik unsur (lihat di bawah), Anda menemukan bahwa jumlah neutron dalam bentuk paling umum dari atom yang diberikan cenderung naik agak lebih cepat daripada jumlah proton. Sebuah atom yang kehilangan atau mendapatkan neutron sementara jumlah proton tetap adalah disebut isotop.
Isotop adalah versi berbeda dari atom yang sama, dengan semuanya sama kecuali untuk nomor neutron. Ini memiliki implikasi untuk radioaktivitas dalam atom, karena Anda akan segera belajar.
Elemen, Molekul, dan Senyawa: Dasar-dasar "Benda"
Sebuah elemen adalah jenis zat tertentu, dan tidak dapat dipisahkan menjadi komponen yang berbeda, hanya yang lebih kecil. Setiap elemen memiliki entri sendiri pada tabel elemen periodik, tempat Anda dapat menemukan sifat fisik (mis., Ukuran, sifat ikatan kimia yang terbentuk) yang membedakan elemen apa pun dari 91 elemen lainnya yang terbentuk secara alami.
Aglomerasi atom, tidak peduli seberapa besar, dianggap ada sebagai elemen jika tidak ada tambahan lainnya. Karena itu, Anda dapat terjadi di gas helium (He) "unsur", yang hanya terdiri dari atom-atom He.Atau Anda mungkin menemukan satu kilogram "murni" (mis., Unsur emas, yang akan mengandung jumlah atom Au yang tak terduga; ini mungkin bukan ide yang digunakan untuk mempertaruhkan masa depan keuangan Anda, tetapi secara fisik dimungkinkan.
SEBUAH molekul adalah yang terkecil bentuk, kondisi dari zat yang diberikan; ketika Anda melihat formula kimia, seperti C6H12HAI6 (gula glukosa), Anda biasanya melihatnya molekuler rumus. Glukosa dapat ada dalam rantai panjang yang disebut glikogen, tetapi ini bukan bentuk molekul gula.
Akhirnya, a senyawa adalah sesuatu yang mengandung lebih dari satu jenis elemen, seperti air (H2HAI). Jadi, oksigen molekuler bukanlah oksigen atomik; pada saat yang sama, hanya atom oksigen yang ada, jadi gas oksigen bukan senyawa.
Level, Ukuran dan Bentuk Molekul
Bentuk molekul yang sebenarnya tidak hanya penting, tetapi kemampuan untuk memperbaikinya juga penting. Anda dapat melakukan ini di "dunia nyata" dengan bantuan model bola-dan-tongkat, atau Anda dapat mengandalkan representasi dua dimensi dari objek tiga dimensi yang tersedia dalam buku atau online.
Unsur yang berada di pusat (atau jika Anda lebih suka, tingkat molekul teratas) dari hampir semua kimia, khususnya biokimia, adalah karbon. Ini karena kemampuan karbon untuk membentuk empat ikatan kimia, membuatnya unik di antara atom.
Sebagai contoh, metana memiliki rumus CH4 dan terdiri dari karbon pusat yang dikelilingi oleh empat atom hidrogen yang identik. Bagaimana atom hidrogen secara alami menempatkan diri mereka sendiri sehingga memungkinkan jarak maksimum di antara mereka?
Pengaturan Senyawa Sederhana Umum
Seperti yang terjadi, CH4 mengasumsikan bentuk tetrahedral, atau piramidal yang kasar. Model bola-dan-tongkat yang dipasang pada permukaan yang rata akan memiliki tiga atom H yang membentuk dasar piramida, dengan atom C sedikit lebih tinggi dan atom H keempat bertengger langsung di atas atom C. Memutar struktur sehingga kombinasi atom H yang berbeda membentuk dasar segitiga piramida pada dasarnya tidak mengubah apa pun.
Nitrogen membentuk tiga ikatan, dua oksigen dan satu hidrogen. Ikatan ini dapat terjadi dalam kombinasi di antara pasangan atom yang sama.
Misalnya, molekul hidrogen sianida, atau HCN, terdiri dari ikatan tunggal antara H dan C dan ikatan rangkap tiga antara C dan N. Mengetahui rumus molekul suatu senyawa dan perilaku ikatan masing-masing atom seringkali memungkinkan Anda untuk memprediksi banyak tentang strukturnya.
Molekul Utama dalam Biologi
Empat kelas biomolekul adalah asam nukleat, karbohidrat, protein, dan lemak (atau lemak). Tiga yang terakhir ini mungkin Anda kenal sebagai "makro" karena mereka adalah tiga kelas makronutrisi yang membentuk makanan manusia.
Dua asam nukleat adalah asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA), dan mereka membawa kode genetik dibutuhkan untuk perakitan makhluk hidup dan semua yang ada di dalamnya.
Karbohidrat atau "karbohidrat" terbuat dari atom C, H dan O. Ini selalu dalam perbandingan 1: 2: 1 dalam urutan itu, menunjukkan kembali pentingnya bentuk molekul. Lemak juga hanya memiliki atom C, H dan O, tetapi ini diatur sangat berbeda dari pada karbohidrat; protein menambahkan beberapa atom N ke tiga lainnya.
Asam amino dalam protein adalah contoh asam dalam sistem kehidupan. Rantai panjang yang terbuat dari 20 asam amino berbeda di dalam tubuh adalah definisi protein, begitu rantai asam ini cukup panjang.
Ikatan kimia
Banyak yang telah dikatakan tentang ikatan di sini, tetapi apa sebenarnya ini dalam kimia?
Di ikatan kovalen, elektron dibagi di antara atom. Di ikatan ionik, satu atom melepaskan elektronnya sepenuhnya ke atom lainnya. Ikatan hidrogen dapat dianggap sebagai jenis khusus ikatan kovalen, tetapi satu pada tingkat molekul yang berbeda karena hidrogen hanya memiliki satu elektron untuk memulai.
Interaksi Van der Waals adalah "ikatan" yang terjadi antara molekul air; Ikatan hidrogen dan interaksi van der Waals sebaliknya serupa.