Molekul: Perbedaan antara revisi

[[FileBerkas:PTCDA AFM.jpg|thumbjmpl|Citra [[mikroskop gaya atom]] (AFM) molekul [[perilenatetrakarboksilat dianhidrida]] (PTCDA), yang mengandung gugus karbon cincin lima.<ref>{{cite journal|doi=10.1038/ncomms8766|pmid=26178193|pmc=4518281|title=Chemical structure imaging of a single molecule by atomic force microscopy at room temperature|journal=Nature Communications|volume=6|page=7766|year=2015|last1=Iwata|first1=Kota|last2=Yamazaki|first2=Shiro|last3=Mutombo|first3=Pingo|last4=Hapala|first4=Prokop|last5=Ondráček|first5=Martin|last6=Jelínek|first6=Pavel|last7=Sugimoto|first7=Yoshiaki|bibcode= 2015NatCo...6E7766I}}</ref>]]

[[FileBerkas:Pentacene on Ni(111) STM.jpg|thumbjmpl|Citra [[mikroskop penerowongan payaran]] molekul [[pentasena]], yang mengandung rantai lurus dari karbon cincin lima.<ref>{{cite journal|doi=10.1039/C4NR07057G|pmid=25619890|title=Pentacene on Ni(111): Room-temperature molecular packing and temperature-activated conversion to graphene|journal=Nanoscale|volume=7|issue=7|pages=3263–9|year=2015|last1=Dinca|first1=L. E.|last2=De Marchi|first2=F.|last3=MacLeod|first3=J. M.|last4=Lipton-Duffin|first4=J.|last5=Gatti|first5=R.|last6=Ma|first6=D.|last7=Perepichka|first7=D. F.|last8=Rosei|first8=F.|bibcode= 2015Nanos...7.3263D}}</ref>]]

[[FileBerkas:TOAT AFM.png|thumbjmpl|Citra AFM 1,5,9-triokso-13-azatriangulena beserta struktur kimianya.<ref>{{cite journal|doi=10.1038/ncomms11560|pmid=27230940|pmc=4894979|title=Mapping the electrostatic force field of single molecules from high-resolution scanning probe images|journal=Nature Communications|volume=7|pages=11560|year=2016|last1=Hapala|first1=Prokop|last2=Švec|first2=Martin|last3=Stetsovych|first3=Oleksandr|last4=Van Der Heijden|first4=Nadine J.|last5=Ondráček|first5=Martin|last6=Van Der Lit|first6=Joost|last7=Mutombo|first7=Pingo|last8=Swart|first8=Ingmar|last9=Jelínek|first9=Pavel|bibcode=2016NatCo...711560H}}</ref>]]

Sebuah '''molekulMolekul''' sederhananya adalah gugusandua yangatau secaralebih [[Listrik|elektrisatom]] netral yang tersusunsaling dariterikat duabersama ataudan lebihdiikat oleh [[atomikatan kimia]]. yangMereka salingmerupakan berikatan[[wikt:gugusan|gugusan]] melaluiyang secara [[ikatan kimiaListrik|elektris]] netral.<ref name="iupac">{{GoldBookRef| title=Molecule|file=M04002|accessdate=23 February 2016}}</ref><ref>{{cite book| author= Ebbin, Darrell D.| title= General Chemistry |edition=3rd| date= 1990| publisher= Houghton Mifflin Co.| location= Boston| isbn= 0-395-43302-9}}</ref><ref>{{cite book| author= Brown, T.L. |author2=Kenneth C. Kemp |author3=Theodore L. Brown |author4=Harold Eugene LeMay |author5=Bruce Edward Bursten |title= Chemistry – theChemistry–the Central Science | url= https://archive.org/details/studentlectureno00theo |edition=9th| date= 2003| publisher= Prentice Hall| location= New Jersey| isbn= 0-13-066997-0}}</ref><ref>{{cite book| last= Chang| first= Raymond| title= Chemistry | url= https://archive.org/details/chemistry0006chan|edition=6th| date= 1998| publisher= McGraw Hill| location= New York| isbn= 0-07-115221-0}}</ref><ref>{{cite book| author= Zumdahl, Steven S.| title= Chemistry | url= https://archive.org/details/chemistry0004zumd|edition=4th| date= 1997| publisher= Houghton Mifflin| location= Boston| isbn= 0-669-41794-7}}</ref> Molekul dibedakan dari ion berdasarkan ketiadaan [[muatan listrik]]. Namun, dalam [[fisika kuantum]], [[kimia organik]], dan [[biokimia]], istilah ''molekul'' sering digunakan dengan agak longgar, juga digunakan untuk [[ion poliatomik]].

Sains molekul disebut ''kimia molekular'' atau ''[[fisika molekular]]'', tergantung fokusnya apakah fokus pada kimia atau fisika. Kimia molekular berurusan dengan hukum-hukum yang mengatur interaksi antara molekul yang menghasilkan pembentukan dan pemecahan [[ikatan kimia]], sementara fisika molekular berurusan dengan hukum-hukum yang mengatur struktur dan sifat-sifatnya. Namun pada prakteknya, perbedaan ini tidak tegas. Dalam sains molekular, suatu molekul terdiri dari suatu sistem stabil ({{Ill|keadaan ikatan|en|bound state}} yang tersusun dari dua atau lebih [[atom]]. [[Ion poliatomik]] kadang-kadang dapat dianggap sebagai molekul bermuatan listrik. Istilah ''molekul tak stabil'' digunakan untuk spesiesmolekul yang sangat [[Deret reaktivitas|reaktif]], yaitu pemasangan jangka pendek ([[Resonansi (kimia)|resonansi]]) elektron dan [[inti atom]], seperti [[Radikal bebas|radikal]], [[Ion|ion-ion]] molekul, [[molekul Rydberg]], [[keadaan transisi]], [[Gaya van der Waals|kompleks van der Waals]], atau sistem dari tumbukan atom seperti [[kondensat Bose–Einstein]].

Menurut [[Merriam-Webster]] dan [[Online Etymology Dictionary]], istilah "''molecule''" diturunkan dari the [[bahasa Latin]] "[[Mol|molesmol]]es" atau unit kecil massa.

* '''Molecule''' (1794)&nbsp;– "partikel yang teramat halus", dari bahasa PerancisPrancis ''{{linktext-en|molécule}}'' (1678), dari bahasa [[Neo-Latin]] ''{{linktext-en|molecula}}'', kecil dari bahasa Latin ''{{linktext-en|moles}}'' "massa, penghalang". Awal maknanya samar-samar; mode kata (digunakan sampai akhir abad 18 hanya dalam bentuk Latin) dapat ditelusuri ke filsafat [[René Descartes|Descartes]].<ref>{{OEtymD|molecule|accessdate=2016-02-22}}</ref><ref>{{cite web|title=molecule|url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/molecule|publisher=Merriam-Webster|accessdate=22 February 2016|archive-date=2021-02-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20210224223305/https://www.merriam-webster.com/dictionary/molecule|dead-url=no}}</ref>

Definisi molekul telah berkembang seiring peningkatan pengetahuan tentang struktur molekul. Definisi sebelumnya kurang tepat, mendefinisikan molekul sebagai "[[Daftar partikel|partikel]] terkecil dari [[zat kimia]] murni yang masih mempertahankan [[Senyawa kimia|komposisi]] dan sifat kimianya".<ref>[http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/glossary/m.shtml#molecule Molecule Definition] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141013143129/http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/glossary/m.shtml#molecule |date=2014-10-13 }} ([[Frostburg State University]])</ref> Definisi ini sering terpatahkan karena banyak zat dalam pengalamankehidupan biasasehari-hari, seperti [[Batu|batuanbatu]]an, [[Garam (kimia)|garam]], dan [[logam]], terdiri dari jaringan kristal besar dari atom atau ion yang [[Ikatan kimia|berikatan secara kimia]], namuntetapi tidak terbuat dari molekul diskrit.

Molekul disatukan oleh [[ikatan kovalen]] atau [[Ikatan ionik|ikatan ion]]. Beberapa jenis unsur nonlogam hanya ada sebagai molekul di lingkungan. Sebagai contoh, hidrogen hanya ada sebagai molekul hidrogen. Sebuah molekul senyawa terbuat dari dua unsur atau lebih.<ref>{{cite web|title=The Hutchinson unabridged encyclopedia with atlas and weather guide|url=http://www.worldcat.org/title/hutchinson-unabridged-encyclopedia-with-atlas-and-weather-guide/oclc/696918830|website=worldcat.org|publisher=Oxford, England|accessdate=28 February 2016|archive-date=2020-01-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20200126124400/https://www.worldcat.org/title/hutchinson-unabridged-encyclopedia-with-atlas-and-weather-guide/oclc/696918830|dead-url=no}}</ref>

[[FileBerkas:Covalent bond hydrogen.svg|thumbjmpl|rightka|Pembentukan ikatan kovalen H₂ (kanan) di mana dua [[atom hidrogen]] berbagi dua elektron.]]

Ikatan kovalen adalah [[ikatan kimia]] yang melibatkan pembagian [[pasangan elektron]] di antara [[atom]]. Pasangan elektron ini disebut ''pasangan bersama'' atau ''pasangan ikatan'', dan keseimbangan stabil dari gaya tarik dan tolak antar atom, ketika mereka berbagi elektron, hal itu disebut ''ikatan kovalen''.<ref>{{cite book| author2= Brad Williamson; Robin J. Heyden| last= Campbell| first= Neil A.| title= Biology: Exploring Life| url= http://www.phschool.com/el_marketing.html| accessdate= 2012-02-05| year= 2006| publisher= Pearson Prentice Hall| location= Boston, Massachusetts| isbn= 0-13-250882-6| archive-date= 2014-11-02| archive-url= https://web.archive.org/web/20141102041816/http://www.phschool.com/el_marketing.html| dead-url= no}}</ref>

[[FileBerkas:NaF.gif|thumbjmpl|leftkiri|[[Natrium]] dan [[fluor]] yang sedang mengalami reaksi redoks membentuk [[natrium fluorida]]. Natrium kehilangan [[elektron]] terluarnya untuk memperoleh [[konfigurasi elektron]] stabilnya, dan elektron ini memasuki atom fluor secara [[Eksotermik|eksotermal]].]]

Ikatan ionik adalah sejenis [[ikatan kimia]] yang melibatkan daya tarik [[elektrostatik]] antara ion dengan muatan berlawanan, dan merupakan interaksi utama yang terjadi pada [[senyawa ionik]]. Ion adalah atom yang telah kehilangan satu atau lebih [[elektron]] (disebut [[kation]]) dan atom yang telah mendapatkan satu atau lebih elektron (disebut [[anion]]).<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=6VdROgeQ5M8C&pg=PA7&dq=ionic+bonding+-wikipedia&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwi34bOG_6nTAhVnl1QKHRLZBeoQ6AEILTAC#v=onepage&q=ionic%20bonding%20-wikipedia&f=false|title=Elements of Metallurgy and Engineering Alloys|last=Campbell|first=Flake C.|date=2008-01-01|publisher=ASM International|isbn=9781615030583|language=en}}</ref> Transfer elektron ini disebut ''elektrovalensi'' yang merupakan lawan dari [[Ikatan kovalen|kovalensi]]. Dalam kasus yang paling sederhana, kation adalah atom [[logam]] dan anion adalah atom [[nonlogam]], namuntetapi ion ini bisa menjadi lebih rumit, misalnya, ion molekuler seperti {{Chem|NH|4|+}} atau {{Chem|SO|4|2−}}. Sederhananya, ikatan ionik adalah transfer elektron dari logam ke nonlogam agar kedua atom mendapatkan kelopak valensi yang terisi penuh.

Kebanyakan molekul terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang, tapi terdapat pengecualian. [[DNA]], sebuah [[makromolekul]], dapat mencapai ukuran [[skala makroskopis|makroskopis]], seperti kebanyakan molekul [[polimer]]. Molekul yang biasa digunakan sebagai blok pembangun untuk sintesis organik memiliki dimensi beberapa [[angstrom]] (Å) sampai beberapa ratus Å, atau sekitar seper satu miliar meter. Molekul tunggal biasanya tidak dapat diamati oleh [[cahaya]] (seperti disebutkan di atas), namuntetapi molekul kecil dan bahkan kerangka atom dapat ditelusuri dalam beberapa keadaan dengan menggunakan [[mikroskop gaya atom]]. Beberapa molekul terbesar adalah [[makromolekul]] atau [[supermolekul]].

Jari-jari molekul yang efektif adalah ukuran yang ditunjukkan molekul dalam larutan.<ref>{{cite journal

=== Jenis rumus kimia ===

[[Rumus empiris]] senyawa adalah jenis rumus kimia yang sangat sederhana.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=6wUmteTIc18C&pg=PA288&dq=empirical+formula&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwiv64bBh6rTAhUSwmMKHb3vB0IQ6AEIOjAF#v=onepage&q=empirical%20formula&f=false|title=The Practice of Chemistry|last=Wink|first=Donald J.|last2=Fetzer-Gislason|first2=Sharon|last3=McNicholas|first3=Sheila|date=2003-03-01|publisher=Macmillan|isbn=9780716748717|language=en}}</ref> Ini adalah [[Perbandingan|rasio]] [[bilangan bulat]] paling sederhana dari [[unsur kimia]] pembentuknya.<ref>{{Cite web|url=http://www.chemteam.info/Mole/EmpiricalFormula.html|title=ChemTeam: Empirical Formula|website=www.chemteam.info|access-date=2017-04-16|archive-date=2021-01-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20210119114516/https://www.chemteam.info/Mole/EmpiricalFormula.html|dead-url=no}}</ref> Sebagai contoh, air selalu terdiri dari rasio 2:1 atom [[hidrogen]] terhadap atom [[oksigen]], dan etil [[alkohol]] atau [[etanol]] selalu terdiri dari [[karbon]], [[hidrogen]], dan [[oksigen]] dalam rasio 2:6:1. Namun, ini tidak menentukan jenis molekul secara unik – unik–[[dimetil eter]] memiliki rasio yang sama seperti etanol, misalnya. Molekul dengan atom yang sama dalam susunan yang berbeda disebut [[isomer]]. Juga karbohidrat, misalnya, memiliki rasio yang sama (karbon:hidrogen:oksigen = 1:2:1) (dan dengan demikian rumus empiris yang sama) namun jumlah atom dalam molekulnya berbeda.

Rumus empiris seringkalisering kali sama dengan rumus molekul tapi tidak selalu. Sebagai contoh, molekul [[asetilena]] memiliki rumus molekul C₂H₂, namuntetapi rasio unsur yang paling sederhana adalah CH.

[[FileBerkas:Atisane3.png|thumbjmpl|rightka|400px|Representasi [[3 dimensi|3D]] (kiri dan tengah) dan [[Model geomertri 2D|2D]] (kanan) dari molekul [[terpenoid]] atisana.]]

Untuk molekul dengan struktur 3 dimensi yang rumit, terutama yang melibatkan atom yang terikat pada empat substituen yang berbeda, formula molekul sederhana atau bahkan [[rumus kimia]] semi-struktural mungkin tidak cukup untuk menentukan molekul secara lengkap. Dalam kasus ini, mungkin diperlukan jenis formula grafis yang disebut [[rumus struktur]]. Rumus struktur pada gilirannya dapat diwakili dengan nama kimia satu dimensi, namuntetapi [[tata nama kimia]] semacam itu membutuhkan banyak kata dan istilah yang bukan merupakan bagian dari rumus kimia.

[[FileBerkas:Cyanostar STM.png|thumbjmpl|leftkiri|uprightlurus|Struktur dan citra [[Mikroskop penerowongan payaran|STM]] molekul [[dendrimer]] "sianostar".<ref>{{cite journal|doi=10.1039/C4CC03725A|pmid=25080328|title=Anion-induced dimerization of 5-fold symmetric cyanostars in 3D crystalline solids and 2D self-assembled crystals|journal=Chemical Communications|volume=50|issue=69|pages=9827–30|year=2014|last1=Hirsch|first1=Brandon E.|last2=Lee|first2=Semin|last3=Qiao|first3=Bo|last4=Chen|first4=Chun-Hsing|last5=McDonald|first5=Kevin P.|last6=Tait|first6=Steven L.|last7=Flood|first7=Amar H.}}</ref>]]

Molekul memiliki [[Kesetimbangan mekanika|kesetimbangan]] geometri—panjang dan sudut ikatan—tetap yang dengannya mereka terus berosilasi melalui gerak vibrasi dan rotasi. Bahan murni terdiri dari molekul dengan struktur geometris rata-rata yang sama. Rumus kimia dan struktur molekul adalah dua faktor penting yang menentukan sifat-sifatnya, terutama [[Deret reaktivitas|reaktivitasnya]]. [[Isomer]] berbagi rumus kimia tapi biasanya memiliki sifat yang sangat berbeda karena strukturnya yang berbeda. [[Stereoisomerisme|Stereoisomer]], jenis isomer tertentu, memiliki sifat fisiko-kimia yang sangat mirip dan pada saat bersamaan berbeda aktivitas [[Biokimia|biokimianyabiokimia]]nya.

[[FileBerkas:Dehydrogenation of H2TPP by STM.jpg|thumbjmpl|upright=1.3|Hidrogen dapat dibebaskan dari molekul [[Tetrafenilporfirin|H₂TPP]] dengan menerapkan tegangan berlebih ke ujung [[mikroskop penerowongan payaran]] (STM, a); penghilangan ini mengubah kurva arus-voltase (I-V) dari molekul TPP, yang diukur dengan menggunakan ujung STM yang sama, dari seperti [[dioda]] (kurva merah di b) menjadi seperti [[resistor]] (kurva hijau). Gambar (c) menunjukkan deretan molekul TPP, H₂TPP dan TPP. Saat memindai gambar (d), kelebihan voltase diterapkan pada H₂TPP pada titik hitam, yang secara langsung menghilangkan hidrogen, seperti yang ditunjukkan pada bagian bawah (d) dan gambar hasil pemindaian ulang (e). Manipulasi semacam itu bisa digunakan dalam [[Elektronika skala molekuler|elektronika molekul tunggal]].<ref>{{cite journal|doi=10.1038/srep08350|pmid=25666850|pmc=4322354|title=N and p type character of single molecule diodes|journal=Scientific Reports|volume=5|page=8350|year=2015|bibcode= 2015NatSR...5E8350Z|author1=Zoldan|first1=V. C.|last2=Faccio|first2=R|last3=Pasa|first3=A. A.}}</ref>]]

== Aspek teoritisteoretis ==

Studi tentang molekul melalui [[Fisika molekular|fisika molekuler]] dan [[Kimia teori|kimia teoritisteoretis]] sebagian besar didasarkan pada [[mekanika kuantum]] dan sangat penting untuk memahami [[ikatan kimia]]. Molekul yang paling sederhana adalah [[Kation dihidrogen|ion-molekul hidrogen]], {{Chem|H|2|+}}, dan yang paling sederhana dari semua ikatan kimia adalah [[Ikatan kovalen|ikatan satu elektron]]. {{Chem|H|2|+}} terdiri dari dua [[proton]] bermuatan positif dan satu [[elektron]] bermuatan negatif, yang berarti bahwa [[persamaan Schrödinger]] untuk sistem tersebut dapat dipecahkan lebih mudah karena kurangnya tolakan elektron–elektron. Seiring dengan kepesatan perkembangan komputer digital, solusi pendekatan untuk molekul yang lebih rumit menjadi mungkin dan merupakan salah satu aspek utama dari [[kimia komputasi]].

Ketika mencoba untuk menentukan secara ketat apakah susunan atom ''cukup stabil'' untuk dianggap sebagai molekul, IUPAC menyarankan agar "sesuai dengan depresi pada [[permukaan energi potensial]] yang cukup dalam untuk membatasi setidaknya satu keadaan vibrasi".<ref name="iupac" /> Definisi ini tidak bergantung pada sifat interaksi antara atom, namuntetapi hanya pada kekuatan interaksi. Sebenarnya, ini termasuk spesies yang terikat lemah yang secara tradisional tidak dianggap sebagai molekul, seperti [[helium]] [[dimer]], [[Helium dimer|He₂]], yang memiliki satu [[keadaan ikatan]] vibrasi<ref>{{cite journal |author=Anderson JB |title=Comment on "An exact quantum Monte Carlo calculation of the helium-helium intermolecular potential" [J. Chem. Phys. 115, 4546 (2001)] |journal=J Chem Phys |volume=120 |issue=20 |pages=9886–7 |date=May 2004 |pmid=15268005 |doi=10.1063/1.1704638 |bibcode= 2004JChPh.120.9886A}}</ref> dan terikat secara longgar sehingga hanya dapat diamati pada suhu yang sangat rendah.

== ReferencesReferensi ==