החומר עמו מגיב המחמצן מכונה דלק. כל אחד מהאטומים בדלק יוצר תרכובת נפרדת עם החומר המחמצן. הבעירה הידועה ביותר היא זו שבה החומר המחמצן הוא חמצן (O2). כל התרכובות האורגניות מסוגלות לבעור בנוכחות חמצן. כאמור, כל אחד מאטומי התרכובת האורגנית יוצר תרכובת עם חמצן: אטומי הפחמן יוצרים פחמן דו-חמצני (CO2) או חד-חמצני (CO), ואילו אטומי המימן יוצרים מים (H2O). לדוגמה, ניסוחה של תגובת הבעירה המלאה של פרופאן, מרכיב עיקרי בגז בישול, הוא:
formula_1
כשתהליך הבעירה מתרחש במהירות, משתחררת אנרגיה בצורת חום ואור; השילוב של השניים מוכר לנו כאש, ותהליך בעירה זה מכונה שרפה. הפחמן הדו-חמצני והמים (בצורת אדים) מופיעים כגזים, אשר נפלטים בעת שרפה. הפחמן שלא הספיק להתרכב עם החמצן נותר בצורת פחם.
תהליך הבעירה הוא בהכרח תהליך אקסותרמי - תהליך המשחרר יותר אנרגיה מן האנרגיה המושקעת בהפעלתו. למרות זאת, לעיתים קרובות יש להשקיע אנרגיה התחלתית (המכונה אנרגיית שפעול) לשם התנעת התהליך. רוב הדלקים המוכרים לנו דורשים חימום מהיר לשם התחלת תהליך הבעירה. הצתת דלק, לדוגמה באמצעות מצת, גפרור או ניצוץ חשמלי (במנוע המכונית), מספקת את אנרגיית השפעול הדרושה לבעירה. לאחר שתהליך הבעירה החל, מזין התהליך את עצמו: האנרגיה הרבה המשתחררת גורמת למולקולות נוספות לבעור, עד שחומר הדלק, או החומר המחמצן, כַלים.
תהליך הבעירה אינו חייב לצרוך חמצן מן האוויר: החמצן יכול להיצרך ממקורות שונים, ואפילו מתוך המולקולה האורגנית עצמה העוברת תהליך בעירה, אם "כדאי" מבחינה אנרגטית לפרק את הקשרים הכימיים שבהם היה קשור החמצן קודם לכן.
את ההסבר לתהליך הבעירה גילה הכימאי הצרפתי אנטואן לבואזיה. במאה ה-18 האמינו אנשי המדע כי כשחומר בוער הוא פולט נוזל בלתי-נראה המכונה פלוגיסטון; לבואזיה הוכיח בניסוייו כי בעירה אינה אלא התרכבות של החומר הבוער עם החמצן שבאוויר.
שיטות רבות להפקת אנרגיה באופן מלאכותי מתבססות על בעירה של חומרים אורגניים שונים - החל בשריפת עץ באח לצורך חימום וכלה בשריפת דלק להנעת כלי רכב.
בעירה מלאה ובעירה חלקית.
בבעירה מלאה, החומר הבוער מגיב עם חמצן ליצירת מספר מוגבל של תחמוצות יציבות. עבור פחמימן (תרכובת של פחמן ומימן), לדוגמה, תוצרי בעירה מלאה יהיו פחמן דו-חמצני ומים. אלה הן התחמוצות היציבות של אטומי הפחמן והמימן.
התוצרים לאו דווקא יהיו בעלי מספר החמצון הגבוה ביותר האפשרי, כלומר לאו דווקא יהיו בעלי היחס הגבוה ביותר בין אטומי חמצן לאטומי החומר הבוער. זאת עקב האנרגיה הגבוהה הדרושה ליצירת חלק מהחומרים. לדוגמה, אם כי החנקן שבאוויר עשוי להגיב עם חמצן ליצירת תחמוצות חנקן (חנקן חמצני וחנקן דו-חמצני), דרושה לכך טמפרטורה גבוהה כדי לספק את האנרגיה הדרושה לפירוק מולקולות החנקן, לפני שיוכלו להגיב עם חמצן.
בעירה חלקית תתרחש כאשר אין מספיק חמצן בתגובה כדי לחמצן באופן מלא את המגיבים, או כאשר הטמפרטורה נמוכה מדי. במקרה כזה מתקבלים מגוון תוצרים מחומצנים חלקית, כמו פחמן חד-חמצני עבור בעירה של פחמימן. בחומר זה היחס בין פחמן לחמצן הוא 1:1, במקום 1:2 (שני אטומי חמצן לכל אטום פחמן) עבור פחמן דו-חמצני. ניסוחה של תגובת בעירה חלקית כזו עבור פרופאן שהוזכר קודם הוא:
formula_2
בתנאים קיצוניים יותר של מחסור בחמצן, או בטמפרטורות נמוכות מדי, מתקבלת אש מפחמת - כלומר אש היוצרת חלקיקי פיח שחור, במקרה של פרופאן ניסוח בעירה חלקית כזו הוא:
formula_3
בעירה ביולוגית.
אין הכרח כי בעירה תתרחש במהירות. תהליך בעירה ביולוגי מתרחש בייצורים חיים רבים (כל היצורים האווירניים, ובהם האדם), והוא קרוי נשימה תאית. בתהליך זה מתרכב המזון שאנו צורכים (ובו גלוקוז, חומצות שומן ועוד) עם חמצן (שמקורו באוויר). האנרגיה אינה משתחררת בצורת אש, כמובן, אלא מנוצלת בתא לבניית מולקולות עתירות אנרגיה (בעיקר ATP), אשר מאוחר יותר מנוצלות להתנעת תהליכים ביולוגיים הדורשים אנרגיה. גם בנשימה התאית מודגם העיקרון של התרכבות כל אחד אטומי הדלק עם חמצן:
מספר אטומי
מספר אטומי הוא מספר הפרוטונים הנמצאים בגרעין של אטום מסוים. מספר זה קובע את היסוד הכימי של האטום. לכל יסוד יש מספר אטומי מסוים, שונה מזה של כל יסוד אחר. כאשר האטום נייטרלי חשמלית (אינו יון), אופיו הכימי, להבדיל מאופיו הפיזיקלי, של האטום נקבע על ידי מספר זה. לעומת זאת, אופיו הפיזיקלי של האטום נקבע גם על ידי האיזוטופ שלו. כל יסוד עשוי להתקיים כאיזוטופים שונים, שלכל אחד מהם מספר אטומי זהה אך מספר מסה שונה.
היסטוריה.
עם פיתוח הטבלה המחזורית של היסודות השתמשו הכימאים במספר האטומי לציון מקומו הסידורי של היסוד בטבלה. דמיטרי מנדלייב סידר בטבלה שלו את היסודות לפי דמיון בתכונות כימיות. בסדר זה רואים כמה אי-התאמות לסידורם לפי המשקל האטומי. כפי שניתן לראות בגרף משמאל, לדוגמה, משקלו האטומי של יוד () הוא מעט נמוך מזה של טלוריום (). זאת, על אף שהמספר האטומי של יוד גבוה ב-1 מזה של טלוריום (53 לעומת 52).
אי ההתאמות הוסברו באופן מדעי במחקרו של הנרי מוזלי בשנת 1913, בו הוא גילה קשר ישיר בין אורך הגל של קרני X הנפלטים מיסוד המופגז בקרן אלקטרונים, לבין מקומו בטבלה המחזורית. בהמשך, במסגרת פיתוח פיזיקת החלקיקים, הבינו החוקרים שהמספר האטומי מתאים למטען החשמלי של גרעין האטום, אשר נובע אך ורק ממספר הפרוטונים שבו. מטען זה הוא הקובע את תכונותיהם הכימיות של יסודות, לא המשקל האטומי. ההבדל בין שני המספרים נובע מהימצאותם של נייטרונים בגרעין האטום. במקרה של היוד (53 פרוטונים) והטלוריום (52 פרוטונים), ההפרש בין מספר הפרוטונים קטן מההפרש בין מספר הנייטרונים בגרעין של טלוריום (76 באיזוטופ השכיח ביותר של טלוריום) לעומת היוד (74 באיזוטופ השכיח). לכן, המשקל האטומי של טלוריום גבוה יותר.
סימון.
הסמל הכימי של יסוד קובע חד-חד-ערכית את מספרו האטומי. אולם, לעיתים, כאשר מבקשים לציין את המטען החשמלי של האטום (למשל, ברישום תגובה כימית), המספר האטומי נכתב גם הוא, משמאל ולמטה לסימן היסוד. מספר המסה של האיזוטופ מסומן משמאל ולמעלה. למשל, האיזוטופ פחמן-12 עשוי להיות מסומן .
במשוואות, המספר האטומי מסומן לפעמים באות "Z".
מולקולה
במדעי הטבע, מוֹלֵקוּלָה (מלטינית: Molecula - מסה קטנה; בעברית גם פְּרֻדָּה) היא קבוצת אטומים, המחוברים ביניהם בקשר כימי חזק, כגון קשר קוולנטי.
בדרך כלל למולקולה אין מטען חשמלי (סך המטענים החיוביים והשליליים מתאזן); במקרה של מולקולה טעונה, היא מכונה יון (או יון מולקולרי, כדי להבחין בינו לבין יון חד-אטומי).
מולקולה עשויה להיות מורכבת ממספר אטומים זהים או שונים. למשל מולקולת חמצן (O2) המורכבת משני אטומים זהים, מולקולת סוכר המורכבת מעשרות אטומים שונים, או מולקולת DNA הבנויה מחצאי אטומים. מולקולה המורכבת מאטומים שונים היא יחידת בסיס (החלק הלא פריק הקטן ביותר) של תרכובת מולקולרית ומבנה המולקולה, הרכבה וכוחות המשיכה בין אטומיה ובין המולקולות קובעים את תכונות התרכובת.
את המולקולה ניתן לתאר על ידי נוסחה מולקולרית, המפרטת את מספר האטומים מכל סוג במולקולה. כך למשל, הנוסחה המולקולרית של מים היא H2O. ניתן לכתוב נוסחה מולקולרית באופן מצומצם, בו מציינים רק את מספר האטומים הכולל, ללא קשר למבנה, או באופן מפורט, בה מציינים אטומים לפי מיקומם במולקולה. כך לדוגמה, ניתן לתאר באופן מפורט את החומר אתנול בצורה CH3CH2OH, ודימתיל אתר CH3OCH3. בנוסח מצומצם, מתוארים שניהם על ידי הנוסחה C2H6O.
התחום שעוסק בהבנת המבנה המרחבי של מולקולות קרוי סטריאוכימיה, ומולקולות שלא ניתן ליצור חפיפה בינן ובין תמונת המראה שלהן, על ידי פעולת סיבוב במרחב, קרויות מולקולות כיראליות.
המונח "מולקולה" נטבע על ידי הכימאי אמדאו אבוגדרו.
גודל.
כמעט כל המולקולות הבודדות קטנות מדי מכדי להיראות בעין בלתי מזוינת, אם כי ישנם מקרים חריגים של מקרומולקולות כמו פולימרים המאפשרים זאת. גודלן של המולקולות הנפוצות בתרכובות אורגניות הוא בדרך כלל מספר אנגסטרומים בודדים עד עשרות. מולקולות בגודל זה אינן ניתנות לצפייה באמצעות מיקרוסקופ אופטי, המוגבל לרזולוציה של עד עשיריות מיקרון, אך ניתנות בדרך כלל למעקב באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי למשל.
המולקולה בעלת הקוטר הקטן ביותר היא מולקולה דו-אטומית של מימן (H2) שקוטרה 0.74 אנגסטרום. קוטרה של מולקולת Mesoporous silica המופקת באופן מלאכותי מצורן דו-חמצני מגיע ל-1,000 אנגסטרום.
מולקולות של סוג אטום אחד.
מולקולה חד אטומית.
בתאוריה הקינטית של הגזים מקובל להתייחס לכל חלקיק כאל מולקולה, גם כאשר מדובר באטום בלתי-קשור, למשל גז אציל. התייחסות זו ל"מולקולה חד-אטומית" אינה תואמת את ההגדרה המקובלת יותר, המופיעה בפתיחת הערך ואומרת שמולקולה היא מונח בכימיה שמתאר מספר אטומים הקשורים בקשר כימי.
מולקולה דו-אטומית.
מולקולה דו-אטומית היא מולקולה בעלת שני אטומים בלבד, ששניהם אטומים של אותו יסוד.
KnoppixKDE
Knoppix
קנופיקס גנו/לינוקס (Knoppix GNU/Linux) היא הפצת גנו/לינוקס גרמנית מבוססת דביאן, אחת מהפצות ה־LiveCD המפורסמות ביותר. הפצת LiveCD (נקראת גם "הפצה חיה") פועלת ישירות מכונן התקליטורים ללא צורך בהתקנה. בתור שכזאת היא מצוינת עבור שימוש מזדמן, התרשמות מלינוקס ותיקון מערכת בעייתית אבל לא מומלצת לשימוש קבוע. ההפצה משתמשת במנהל החלונות KDE. ישנה הפצה מקבילה המשתמשת ב־GNOME ונקראת Gnoppix.
החל בגרסה 4.0 ההפצה מגיעה בגודל של DVD ולכן יש בה פחות הגבלת מקום והיא מגיעה עם KDE ו־Gnome גם יחד.