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分子サイズの分子をどのように計算しますか?

分子の正確な「サイズ」を単一の決定的な方法で計算することはできません。 ここに、その理由と方法は次のとおりです。

サイズが複雑な理由

* 分子はファジーです: 分子は、明確に定義されたエッジを持つ固体球ではありません。原子を囲む電子は絶えず動いており、電子密度の「ファジーな」雲を生み出しています。

* シェイプは異なります: 分子には、線形から分岐構造まで、複雑な形状を持つことができます。同じ分子でさえ、複数の立体構造(原子の異なる配置)に存在する可能性があります。

* コンテキストの問題: 分子の見かけのサイズは、それを測定するために使用される手法に依存できます。たとえば、溶液中の分子は、気相の分子よりも大きく表示される場合があります。

分子サイズを近似するアプローチ

1。 van der waals radius: このアプローチは、分子内の各原子を囲む電子雲の半径を使用します。それは、2つの分子が互いにどれだけ近いことができるかの尺度を提供します。個々の原子のファンデルワールス半径が集計されており、それらを使用して全体のサイズを推定できます。

2。分子径: これは、球状分子によく使用されるサイズの単純化された尺度です。分子の反対側の間の距離です。

3。分子量: これにより、分子が占める空間の尺度が得られます。 さまざまな計算方法を使用して計算できます。

4。結合長と角度: 分子内の既知の結合長と角度を使用して、3Dモデルを構築し、その寸法に基づいてサイズを測定できます。

5。実験手法: さまざまな手法では、分子サイズに関する情報を提供できます。

* X線結晶学: 結晶内の分子の詳細な3D構造を提供します。

* 小角散乱(SAS): X線または中性子の散乱を使用して、溶液中の分子のサイズと形状を決定します。

* 原子間顕微鏡(AFM): 表面の個々の分子を画像化し、そのサイズと形状を明らかにすることができます。

例:水(H2O)

水分子を例として見てみましょう。

* van der waals radius: 水素と酸素原子のファンデルワールス半径は、それぞれ約1.2Åと1.52Åです。これらの半径を使用して、水分子のサイズを推定できます。

* 分子径: 水分子の直径は約2.8Åです。

* 分子量: 水分子の体積は約30Åです。

重要な注意: これらは単なる近似です。水分子の実際のサイズは、特定のコンテキストと測定技術によって異なります。

結論

分子の分子サイズを計算するには、さまざまなアプローチとコンテキストの組み合わせが必要です。最も正確な方法は、尋ねられている特定の質問と利用可能なリソースに依存します。

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