Auf den ersten Blick mögen Elemente und Verbindungen unterschiedlich erscheinen, aber sie haben viele Gemeinsamkeiten, wie zum Beispiel, dass sie aus Atomen bestehen und Bindungen haben, die ihre Atome miteinander verbinden. Elemente und Verbindungen haben auch die Eigenschaft, sowohl reine als auch homogene Substanzen zu sein.
Materie ist jede Substanz, die Raum einnimmt und Masse hat. Die Wissenschaft gliedert alle Stoffe in drei Gruppen: Elemente, Verbindungen und Gemische. Interessanterweise haben Elemente und Verbindungen mehr Eigenschaften gemeinsam.
Grundeinheit der Materie: das Atom
Die Grundeinheit der Materie ist das Atom. Und wenn sich zwei oder mehr Atome chemisch verbinden, bilden sie Moleküle. Es gibt zwei Haupttypen von Molekülen, Elemente und Verbindungen. Ein Element ist eine Molekülart, die nur aus einer Atomart besteht. Das Element Gold zum Beispiel besteht nur aus Goldatomen. Im Gegensatz dazu ist eine Verbindung ein Molekül, das aus verschiedenen Arten von Atomen oder verschiedenen Arten von Elementen besteht. Die Wasserverbindung besteht aus zwei Wasserstoffatomen, die an ein Sauerstoffatom gebunden sind.
Elemente und Verbindungen haben Bindungen, die Atome miteinander verbinden
Atome stabilisieren sich, indem sie Bindungen miteinander eingehen. Dementsprechend liegen Elemente und Verbindungen aufgrund der zwischen ihren Atomen gebildeten Bindungen in stabiler Form vor. Die beiden wichtigsten Bindungen in der Chemie sind kovalente und ionische Bindungen.
Kovalente Bindungen entstehen, wenn Atome Elektronen teilen, wie das Sauerstoffelement in stabiler Form als zwei kovalent gebundene Sauerstoffatome existiert. Ionenbindungen hingegen bilden sich, wenn ein Atom ein Elektron verliert, um positiv geladen zu werden, und ein zweites Atom das Elektron aufnimmt, um negativ geladen zu werden. Die positiven und negativen Ladungen ziehen sich gegenseitig an, um die beiden Atome ionisch miteinander zu verbinden. Dies geschieht in der Verbindung Natriumchlorid, die als Kochsalz bekannt ist.
Im Wesentlichen ist die positive Ladung des Natriumatoms ionisch an das negativ geladene Chloratom gebunden.
Beiseite: Während Edelgase im Allgemeinen an sich stabil sind, gibt es Situationen, in denen sie sich mit Atomen verbinden können. Ein angeregtes Edelgasatom kann in einem Prozess namens Dimerisierung Bindungen eingehen. Die Dimerisierung ermöglicht es einem Edelgasatom, sich mit anderen Atomen in der Nähe zu verbinden oder im Labor Verbindungen herzustellen. Dies zeigen die leichtflüchtigen Verbindungen Platinhexafluorid PtF6, Xenonhexafluoroplatinat XePtF6 und Xenondioxid XeO2.
Elemente und Verbindungen sind reine Stoffe
Reinheit eines Stoffes bedeutet, dass der Stoff nicht weiter abgebaut werden kann, ohne seine einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften zu verlieren. Betrachten Sie es als "die Summe ist größer als die einzelnen Teile". Daher ist ein Element rein, weil es nur aus einer Atomsorte besteht.
Das Zerlegen dieses Atoms würde nur zu subatomaren Teilchen führen, nicht zum Atom selbst. Eine Verbindung ist auch rein, weil sie nur aus einem Molekültyp besteht. Ein weiterer Abbau einer Verbindung würde nur zu den einzelnen Atomen oder einzelnen Elementen führen, aus denen diese Verbindung besteht. Mit Reinstoffen sind besondere physikalische und chemische Eigenschaften verbunden. Der Abbau dieser Reinstoffe würde nur zu Komponenten führen, die ganz andere physikalische und chemische Eigenschaften haben als der Reinstoff selbst.
Elemente und Verbindungen sind homogen
Homogen bedeutet in der Chemie, dass ein Stoff überall das gleiche Aussehen und die einheitliche Zusammensetzung hat. Vereinfacht gesagt hat eine Platte aus dem Element Silber durchgehend nur Silberatome. Darüber hinaus weist die gesamte Platte sowohl physikalische als auch chemische Eigenschaften des Elements Silber auf. Aber eine rostende Zinnplatte gilt nicht als homogen. Ebenso ist das zusammengesetzte Wasser homogen, wenn es rein ist. Ist das Wasser verunreinigt, ist es nicht mehr homogen, sondern heterogen. Ein reines Element und eine reine Verbindung sind also beide homogen, weil sie unbefleckt sind und alle ihre Eigenschaften konsistent behalten.