Atom kontra cząsteczka
Pojedyncze elementy są mało stabilne w warunkach naturalnych. Tworzą różne kombinacje między sobą lub z innymi elementami, aby zaistnieć. Kiedy tak się dzieje, właściwości pojedynczych pierwiastków zmieniają się i dają początek nowym mieszaninom.
Atom
Atomy to małe elementy budulcowe wszystkich istniejących substancji. Są tak malutkie, że nie możemy ich nawet obserwować gołym okiem. Normalnie atomy znajdują się w zakresie Angstremów. Atom składa się z jądra, które zawiera protony i neutrony. Oprócz neutronów i protonów w jądrze znajdują się inne małe cząstki subatomowe, a wokół jądra na orbitalach krążą elektrony. Większość przestrzeni w atomie jest pusta. Siły przyciągania między dodatnio naładowanym jądrem (dodatni ładunek protonowy) a ujemnie naładowanymi elektronami utrzymują kształt atomu.
Atomy tego samego rodzaju mają podobne protony i elektrony. Ten sam typ atomów może się różnić ze względu na liczbę obecnych neutronów, które są znane jako izotopy. Atomy mogą łączyć się z innymi atomami na różne sposoby, tworząc w ten sposób tysiące cząsteczek. Wszystkie pierwiastki mają układ dwuatomowy lub wieloatomowy, aby stać się stabilnymi, z wyjątkiem gazów Nobla. Zgodnie z ich zdolnościami oddawania lub wycofywania elektronów, mogą tworzyć wiązania kowalencyjne lub wiązania jonowe. Czasami między atomami są bardzo słabe przyciągania.
Struktura atomu została określona przez serię eksperymentów przeprowadzonych przez różnych naukowców. Zgodnie z teorią D altonów
- Wszystkie materia składają się z atomów, a atomów nie da się dalej rozbić.
- Wszystkie atomy danego pierwiastka są identyczne.
- Związki powstają z połączenia dwóch lub więcej atomów.
- Atomów nie można wytwarzać ani niszczyć. Reakcja chemiczna to przegrupowanie atomów.
Jednakże istnieją pewne modyfikacje teorii D altona, które obejmują bardziej zaawansowane odkrycia dotyczące atomu.
Cząsteczka
Cząsteczki są tworzone przez chemiczne wiązanie dwóch lub więcej atomów tego samego pierwiastka (np. O2, N2) lub różnych elementy (H2O, NH3). Cząsteczki nie mają ładunku, a atomy są połączone wiązaniami kowalencyjnymi. Cząsteczki mogą być bardzo duże (hemoglobina) lub bardzo małe (H2), w zależności od liczby połączonych atomów. Rodzaj i liczbę atomów w cząsteczce przedstawia wzór cząsteczkowy.
Najprostszy całkowity stosunek atomów obecnych w cząsteczce jest określony wzorem empirycznym. Na przykład C6H12O6 to wzór cząsteczkowy glukozy, a CH 2O to wzór empiryczny. Masa cząsteczkowa to masa obliczona z uwzględnieniem całkowitej liczby atomów podanej we wzorze cząsteczkowym. Każda cząsteczka ma swoją własną geometrię. Atomy w cząsteczce są ułożone w najbardziej stabilny sposób z określonym kątem wiązania i długością wiązania, aby zminimalizować odpychanie i siły naprężające.
Jaka jest różnica między atomem a cząsteczką?
