(natuurk.) zijn de kleinste deeltjes, waarin een chemische verbinding of een element verdeeld kan worden, zonder dat de chemische en physische eigenschappen van die verbinding of dat element veranderen. Een m. is samengesteld uit twee of meer atomen van eenzelfde element of verschillende elementen. Een atoom is weer samengesteld uit een kern en electronenschalen.
Een m. is dus een ingewikkeld systeem van lichte en zware, t.o.v. elkaar bewegende, electrisch geladen, deeltjes, die door onderlinge aantrekkings- en afstootingskrachten bij elkaar en onderling op afstand gehouden worden. Door den aard van deze bindingskrachten wordt de chemische en physische stabiliteit van een m. bepaald; zeer hecht samengestelde m. of atomen laten zich moeilijk of in het geheel niet aantasten (edelmetalen en edelgassen).Moleculairtheorie Vele eigenschappen der stof kunnen verklaard worden door m. als harde, veerkrachtige bollen te beschouwen, die elkaar aantrekken en terugkaatsen. Men neemt aan, dat de aantrekkingskracht, die een m. op de omgevende m. uitoefent, een beperkte werkingssfeer heeft (moleculaire attractie-sfeer), waarvan de reikwijdte zoowel door het beschouwde m. als door de omgevende m. bepaald wordt. Een m. aan het grensvlak van twee stoffen zal dientengevolge een resulteerende aantrekkingskracht loodrecht op het grensvlak ondervinden. Dit verklaart het verschijnsel der oppervlakte-spanning en het streven van een vloeistofoppervlak naar een zoo klein mogelijk oppervlak (bolvorm van een zeepbel).
Moleculaire beweging De m. van een stof zijn voortdurend in snelle beweging. Die van vaste stof voeren trillingen om een evenwichtstoestand uit, die van vloeistoffen en gassen beschrijven willekeurige banen, al naar gelang ze op hun weg door andere m. in hun bewegingsvrijheid gehinderd worden. De m. hebben niet alle dezelfde snelheid; hun snelheden volgen de ➝ Maxwellsche snelheidsverdeling. Met stijgende temperatuur neemt de gemiddelde snelheid der m. toe. In gasvorm is de gem. ➝ kinetische energie der m. van alle gassen gelijk en evenredig met de absolute temperatuur. De snelheden der verschillende soorten m. zijn echter niet gelijk.
Bij 0° C is bijv. de gem. snelheid van waterstofmoleculen 1840 m/sec., die der zwaardere zuurstofmoleculen 460 m/sec. Ondanks deze hooge snelheid leggen de gasmoleculen geen groote afstanden af, omdat ze telkens tegen naburige m. botsen. In de lucht is de gem. vrije weglengte per m. slechts ca. 10-5 cm, d.w.z. de zuurstofmoleculen botsen per seconde ong. 5.109 maal tegen andere m. aan.
De ➝ Brownsche beweging van in vloeistoffen of gassen gesuspendeerde deeltjes wordt veroorzaakt door herhaalde botsingen dezer deeltjes met de vloeistof- of gasmoleculen.
Aan bovenstaande moleculair-theoretische beschouwingen is de naam van den grondvester dezer kinetische gastheorie, Van der Waals, wiens proefschrift in 1873 verscheen, onafscheidelijk verbonden.
Vloeistofmoleculen met voldoend groote snelheid kunnen aan het oppervlak aan de attractiesfeer van de oppervlakte-moleculen ontsnappen. Bij hoogere temp. zullen er meer m. zijn met voldoende snelheid, d.w.z. de verdamping der vloeistof neemt toe met de temperatuur. De achterblijvende m. hebben dan een lagere gemiddelde snelheid en zijn dus kouder geworden, d.w.z. voor verdampen is warmtetoevoer noodig, wil de vloeistof zelf niet afkoelen. Bij het kookpunt is de gem. moleculaire snelheid gelijk geworden aan de vereischte snelheid om te kunnen ontwijken. De temp. der vloeistof zal nu, ondanks warmte-toevoer, niet meer stijgen, totdat alle vloeistof verdampt is (verdampingswarmte). Soortgelijke moleculaire beschouwingen gelden voor de overgangen van de vaste naar de vloeibare phase (smelten, smeltwarmte) en van de vaste naar de gasvormige phase (sublimeeren, sublimatiewarmte) en omgekeerd.
Lost men in een vloeistof een vaste stof op, dan hebben de ontsnappende vloeistofmoleculen ook nog de aantrekkende werking van deze extra m. te overwinnen, d.w.z. de snelheid, noodig om te kunnen ontsnappen, moet grooter zijn en het kookpunt wordt hooger. Ook wordt door het oplossen van een vaste stof het vriespunt verlaagd. De opgeloste moleculen houden de vloeistofmoleculen op grooteren onderlingen afstand. De temperatuur zal dus meer moeten dalen om den afstand tusschen de vloeistofmoleculen zoover te verkleinen, dat de vloeistof in den vasten vorm overgaat. De kookpuntsverhooging en vriespuntsdaling, die hiervan het gevolg zijn, hangen slechts af van de hoeveelheid opgeloste m. en niet van den aard der moleculen. Hierop berust een methode om het moleculair gewicht van een oplosbare vaste stof te bepalen (moleculaire kookpuntsverhooging en vriespuntsdaling). Een practische toepassing van het bovenstaande zijn de koudmakende mengsels in de koeltechniek.
Moleculaire structuur Om verschijnselen te verklaren, waarvan de oorsprong in het inwendige van het m. ligt, is het noodig om den bouw van het m. te bestudeeren. Uit het molecuulspectrum (➝ Spectrum), uit dipoolmomentmetingen en uit de afbuiging van röntgenstralen is veel over de inwendige structuur van het m. te analyseeren. M. kunnen zeer gecompliceerd zijn; ze kunnen bijv. bestaan uit deelen, die op zich zelf ook als m. voorkomen (moleculaire verbinding; complexe m., bijv. dubbelzouten en zouten met kristalwater); ze kunnen in ringvorm gebouwd zijn (de benzolring, ➝ aromatische verbindingen) en ook langgerekt zijn (kettingmoleculen, ➝ aliphatische verbindingen). Om een idee van de grootte der m. te geven, zij hier meegedeeld, dat de onderlinge afstand der drie atomen in een watermolecuul ca. 10-8 cm bedraagt.
Moleculairgewicht is het getal, dat aangeeft hoeveel maal een m. zwaarder is dan het 16e deel van een zuurstofatoom (vgl. ➝ Atoomgewicht).
Moleculairgewichtsbepaling Het moleculairgewicht van gassen bepaalt men uit de gewichtsverhouding van gelijke volumina van het onbekende en een bekend gas, die, onder gelijke omstandigheden van temperatuur en druk, evenveel m. bevatten (wet van Avogadro). Het moleculairgewicht van oplosbare vaste stoffen bepaalt men uit de moleculaire kookpuntsverhooging (zie boven).
Moleculairformule In de scheikunde stelt men een chemische verbinding door haar moleculairformule voor. Elk element is symbolisch aangeduid door één of twee letters, bijv. waterstof door H (hydrogenium), zuurstof door O (oxygenium). Water, welks m. bestaan uit 2 atomen waterstof en 1 atoom zuurstof, stelt men voor door de moleculairformule H2O. Vooral in de organische scheikunde streeft men er naar om de structuur van het m. zooveel mogelijk in de moleculairformule tot uiting te doen komen. Zoo schrijft men azijnzuur als CH3COOH en niet als C2H402, hiermede aangevende, dat het m. uit de 2 atoomgroepen CHS en COOH opgebouwd is (➝ Chemische formule).
Moleculaire dispersie is het product uit de specifieke ➝ dispersie en het moleculairgewicht.
Moleculaire refractie is het product uit de specifieke ➝ refractie en het moleculairgewicht.
Moleculair draaiingsvermogen is de hoek, waarover het ➝ polarisatievlak van het licht gedraaid wordt door een 10 cm lange kolom van een molaire oplossing der beschouwde stof in water (➝ polarimeter en saccharimeter).
Moleculair volume of molvolume. Het in cm3 uitgedrukte volume, dat een gram-atoom van een element in vasten toestand inneemt, noemt men het atoomvolume van het element. Men krijgt het, door het soortelijk volume van het element met het atoomgewicht te vermenigvuldigen. Vermenigvuldigt men echter het soortelijk volume met het moleculairgewicht, dan krijgt men het moleculair volume of kortweg molvolume. Zwikker.
