Rapprochez deux aimants et à une certaine distance, les deux aimants se tireront l'un vers l'autre puis se fixeront. Lorsqu'ils sont séparés, les aimants sont toujours intacts, seulement séparés les uns des autres. Si les molécules se comportent de cette manière - qu'elles soient ensemble ou séparées, elles conservent leur identité moléculaire - elles sont considérées comme des molécules discrètes.
Discret vs. Point de vue continu
Discret les molécules conservent leur identité moléculaire et de telles molécules agiraient comme des unités distinctes de matière, comme des grains de sable. Cela expliquerait pourquoi des molécules ou des éléments pourraient « se coller » ensemble dans une liaison chimique.
À prendre en considération continu, il n'y aurait pas de divisions nettes, et un élément ou une molécule se fondrait dans un autre dans une liaison chimique. Cela expliquerait la stabilité ou la force du magnétisme. Notez que les molécules sont ne pas considérée comme indiscrète.
Discret versus continu revient à se demander si les constituants de l'univers agissent comme des particules ou des ondes.
Molécules discrètes et formes élémentaires
Du point de vue discret, les molécules peuvent être considérées comme discrètes dans la façon dont elles agissent au niveau moléculaire. La chimie des particules discrètes considère des molécules ou des éléments discrets en fonction de l'absence d'interaction.
Les éléments sous leur forme élémentaire peuvent être considérés comme discrets. Un élément sous sa forme élémentaire est composé uniquement de cet élément et non combiné avec d'autres éléments. L'élément existerait libre (non combiné) dans la nature. De telles substances, bien qu'apparemment simples, sont rarement produites sous forme pure dans la nature.
Tous les gaz nobles existent sous forme élémentaire. Un exemple de métal sous forme élémentaire serait l'or, car il peut être trouvé dans la nature à l'état élémentaire. D'autres éléments trouvés non combinés sont le cuivre, l'argent, le soufre et le carbone.
Molécules discrètes: molécules diatomiques et autres
Plusieurs des non-métaux existent sous forme de gaz à température ambiante et de molécules diatomiques: H2, N2, ô2, F2, Cl2, JE2 et Br2. Ceux-ci agissent comme des molécules discrètes.
Considérez également des molécules telles que l'eau qui existent sous une forme discrète à travers différents états de la matière, tels que liquide ou solide. Lorsque la glace fond, elle change d'état mais conserve son identité discrète.
D'autres états solides ne maintiendraient pas cette identité discrète. Par exemple, le sel commun, NaCl, se décompose en ions à l'état aqueux et ne serait pas considéré comme discret.
Molécules discrètes et forces de liaison
Les molécules discrètes n'interagiraient généralement pas avec d'autres molécules.
Les interactions dipôle-dipôle et les forces de dispersion de Londres sont deux force intermoléculaires qui permettent à des molécules discrètes de se lier les unes aux autres comme le feraient de nombreux petits aimants.
Interactions dipôle-dipôle
Dans les interactions dipôle-dipôle, une charge partielle se forme dans la molécule en raison de la répartition inégale des électrons. Un dipôle est une paire de charges opposées séparées par une distance. Un cas particulier d'interaction dipôle-dipôle est la liaison hydrogène.
Liaison hydrogène se passe entre deux molécules distinctes. Dans la liaison hydrogène, chaque molécule doit avoir un atome d'hydrogène lié de manière covalente à un autre atome plus électronégatif. L'atome le plus électronégatif attirera les électrons partagés au sein de la liaison covalente vers lui-même, formant des charges positives partielles.
Par exemple, considérons la molécule d'eau, H2O. Entre la liaison hydrogène d'une molécule d'eau et la liaison oxygène d'une autre, il existe une interaction basée sur les charges partielles positives (atome d'hydrogène) et partiellement négatives (atome d'oxygène).
Ces deux charges légères transforment chaque molécule d'eau discrète en un aimant faible qui attirera d'autres molécules d'eau discrètes.
Forces de dispersion de Londres
Les forces de dispersion de London sont les forces intermoléculaires les plus faibles. C'est une attraction temporaire qui se produit lorsque les électrons de deux atomes adjacents interagissent pour former des dipôles temporaires.
Normalement, seules les molécules polaires forment des dipôles. C'est-à-dire des éléments qui se lient et ont une différence d'électronégativité assez élevée. Cependant, même les molécules non polaires, celles qui ne contiennent pas de charges électriques partielles, peuvent avoir des charges légèrement négatives momentanées.
Étant donné que les électrons ne sont pas stationnaires, il est possible que de nombreux électrons chargés négativement se trouvent près d'une extrémité de la molécule. À ce moment, la molécule a une extrémité légèrement (quoique momentanée) négative. Dans le même temps, l'autre extrémité sera momentanément légèrement positive.
Ce dipôle instantané crée un caractère polaire momentané et peut permettre à des molécules discrètes d'interagir avec des molécules voisines.