Ein Molekül [moleˈkyːl] (älter auch: Molekel [moˈleːkəl]; von lat. molecula, „kleine Masse“) ist ein Teilchen, das aus zwei oder mehreren zusammenhängenden Atomen besteht, welche durch kovalente Bindungen verbunden sind. Moleküle stellen die kleinsten Teilchen dar, die die Eigenschaften des zugrundeliegenden Stoffes haben. Es gibt Moleküle, die aus einem einzigen Element aufgebaut sind (O2, N2, P4 u. v. m), die meisten Moleküle sind aber Verbindungen aus Nichtmetallen mit einem (oder mehr) weiteren Nichtmetallen oder Halbmetallen. Einen etwas größeren Verbund von gleichartigen Atomen nennt man Cluster. Show
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Bindungsart in MolekülenIn Molekülen halten sich die verbundenen Atome über gemeinsame Elektronenpaare zusammen. Man nennt solche Bindungen auch Atombindung, Elektronenpaarbindung oder kovalente Bindung. Wenn auch die einzelnen Atome keine vollen Elementarladungen haben, also nicht als Ionen vorliegen, kann es durch unsymmetrisch verteilte Bindungselektronenpaare zu Teilladungen kommen. Man unterteilt deshalb die Atombindungen in:
Zwischenmolekulare Kräfte (sortiert nach abnehmender Stärke)Zwischen den Molekülen können verschiedene Kräfte wirken, die sich zum Beispiel auf die Siede- und Schmelzpunkte und die Löslichkeitseigenschaften auswirken können:
DarstellungDer Aufbau eines Moleküls kann auf verschiedene Arten beschrieben werden. Denn Moleküle sind in der realen Welt nicht sichtbar und somit müssen die Moleküle durch Kugeln (genau wie die Atome ) dargestellt werden. Die Summenformel eignet sich für einfache Moleküle, insbesondere anorganische Moleküle, z.B. H2O für Wasser oder NH3 für Ammoniak. Sie enthält die Atomsymbole der im Molekül enthaltenen Elementsorten, deren Anzahl über einen Index (die tiefgestellte Zahl) angegeben ist. Die Wirkung von Intermolekularen Kräften ist auch bei kleineren Molekülen von der räumlichen Struktur der Moleküle abhängig. Zur Beschreibung dieser Struktur dient die VSEPR-Theorie. Bei komplexeren Molekülen, wie sie vor allem in der organischen Chemie vorkommen, liefert eine Summenformel oft keine ausreichende Beschreibung, da es verschiedene Moleküle mit der gleichen Summenformel (Isomere) geben kann. Deshalb wird dazu die Strukturformel verwendet, die den Aufbau graphisch darstellt. In einigen Fällen, spiegelbildlich gebauten Molekülen, den Enantiomeren, gibt auch die Strukturformel nicht ausreichend Aufschluss über die nach außen wirksame Struktur. Hier werden Fischer- und Haworth-Projektion verwendet. Bei hochkomplexen Molekülen wie Proteinen oder polymeren Kohlenhydraten spielt die räumliche Darstellung eine noch größere Rolle. Man versucht, Kalottenmodelle für Moleküle zu entwerfen und räumliche Darstellungen über Farbgebung zu erreichen. Ein Beispiel für ein dreidimensionales Modell hochkomplizierter Biomoleküle liefert der Blutfarbstoff Hämoglobin: Man spricht dann - je nach Ebene - von der Primärstruktur (bei Proteinen durch die Abfolge der Aminosäuren definiert), der Sekundärstruktur (Auffaltung zu einer Helix oder einem Faltblatt), der Tertiärstruktur (Auffaltung der Sekundärstruktur zu Kugeln oder Fasern ) und der Quartärstruktur. (siehe hierzu: Protein) Siehe auch
Wirken mehrere Kräfte auf einen Körper ein, so kann man sich diese als zu einer Gesamtkraft zusammengesetzt denken. Die Gesamtkraft  Will man die Wirkung mehrerer Kräfte auf einen Körper angeben, müssen Betrag und Richtung jeder Kraft bekannt sein. Zusammenwirken mehrerer Kräfte mit gleicher Richtung¶Wirken zwei Teilkräfte in die gleiche Richtung, so erhält man die Gesamtkraft, indem man die Beträge der Teilkräfte addiert. Die Gesamtkraft zeigt in die gleiche Richtung wie die einzelnen Teilkräfte. Beispiel:
Kraftaddition mehrerer Teilkräfte zu einer Gesamtkraft. Wirken zwei Teilkräfte in die entgegengesetzte Richtung, so erhält man die Gesamtkraft, indem man die Differenz aus den Beträgen der Teilkräfte bildet. Die Gesamtkraft zeigt in Richtung der größeren der beiden Teilkräfte. Beispiel:
Kraftaddition mehrerer Kräfte mit entgegengesetzter Richtung. Zusammenwirken mehrerer Kräfte mit unterschiedlicher Richtung¶Wirken an einem Punkt mehrere Kräfte in unterschiedlicher Richtung, so sind für die Bestimmung der resultierenden Kraft die Beträge wie auch die Richtungen der einzelnen Teilkräfte zu berücksichtigen. In Zeichnungen lassen sich die wirkenden Teilkräfte wiederum als Vektorpfeile darstellen; dabei müssen die Längen der Vektoren zueinander in einem frei wählbaren Maßstab den Beträgen der einzelnen Kräfte entsprechen. Beispiel:
Kraftaddition mehrerer Kräfte mit unterschiedlichen Richtungen. Die sich aus zwei Teilkräften ergebende Gesamtkraft kann zeichnerisch ermittelt werden, indem beide Vektorpfeile addiert werden, d.h. der Anfangspunkt des einen Vektors an die Spitze des anderen Vektors verschoben wird. Die Verbindungslinie vom gemeinsamen Angriffspunkt zum sich so ergebenden Endpunkt entspricht dann der resultierenden Gesamtkraft.[1] Rechnerisch erhält man die sich aus zwei Teilkräften Der Betrag der wirkenden Gesamtkraft ist auch hierbei gleich dem Betrag des Ergebnisvektors, der sich gemäß folgender Formel berechnen lässt: Zerlegung einer Kraft in Teilkräfte¶In gleicher Art und Weise, wie sich mehrere Kräfte zu einer Gesamtkraft addieren lassen, kann man eine Kraft auch in mehrere Teilkräfte aufteilen, die gemeinsam eine gleiche Wirkung hervorrufen. Beispiel: Kraftzerlegung einer Kraft in zwei Teilkräfte. Um eine Kraft in zwei gegebene Richtungen zu zerlegen, zeichnet man vom Anfangs- und Endpunkt der Kraft Parallelen zu diesen Richtungen. Das entstehende Parallelogramm ergibt die gesuchten Teilkräfte Kraftzerlegung einer Kraft bei bekannten Winkeln Kennt man die Winkel Betragsmäßig ist die Summe Anmerkungen:
Wann setzt man Kräfte gleich?Zwei Kräfte, die an einem Körper angreifen, sind im Kräftegleichgewicht, wenn sie den gleichen Betrag und die gleiche Wirkungslinie haben, aber in entgegengesetzte Richtungen wirken. Die resultierende Kraft ist dann null.
Was ist ein Kräftegleichgewicht Beispiel?Betrachtet man die Matratze wird es auf Grund der Verformung eine Kraft entgegen der Auslenkung geben. Je mehr die Matratze eingedrückt ist, desto größer wird die Gegenkraft sein. Ist diese Gegenkraft betragsmäßig so groß wie die Gewichtskraft, ist das Kräftegleichgewicht erreicht.
Wie erkennt man ein Kräftegleichgewicht?Ein Körper befindet sich im Kräftegleichgewicht, wenn die Vektorsumme aller Kräfte, die auf ihn wirken, gleich null ist. Er befindet sich im Momentengleichgewicht bezüglich eines beliebig wählbaren Punktes, wenn die Summe aller Momente um diesen Punkt null ergibt.
Wann wirkt eine resultierende Kraft?Resultierende Kraft beim Wirken mehrerer Kräfte
Wirken zwei Kräfte F 1 → und F 2 → auf einen Körper, so kannst du diese beiden Kräfte zu einer resultierenden Kraft F r → addieren. Die resultierende Kraft F r → hat auf den Körper die gleiche Wirkung wie F 1 → und F 2 → zusammen.
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Wann sind kräfre gleich
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