Τι σχηματίζεται όταν συνδυάζονται δύο ή περισσότερα άτομα;

Ο περιοδικός πίνακας είναι ένας κατάλογος όλων των γνωστών στοιχείων και είναι ασφαλές να πούμε ότι αυτό το σύμπαν δεν θα υπήρχε εάν αυτά τα στοιχεία δεν συνδυάζονταν. Κάθε στοιχείο χαρακτηρίζεται από ένα άτομο με έναν ορισμένο αριθμό πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα του και έναν ορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων που τα περιβάλλουν. Όταν τα άτομα συνδυάζονται, μοιράζονται τα πιο ακραία ηλεκτρόνια τους για να δημιουργήσουν πιο βιώσιμες ενεργειακές καταστάσεις. Αυτή η κατανομή συνδέει τα άτομα σε μια ιοντική δομή ή ένα μόριο.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Τα άτομα μπορούν να συνδυαστούν σε ιοντικές δομές πλέγματος ή σε ομοιοπολικά μόρια. Όταν συνδυάζονται διαφορετικοί τύποι ατόμων, το αποτέλεσμα ονομάζεται ένωση.

Η τάση ενός ατόμου να συνδυάζεται εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που έχει στο εξωτερικό του κέλυφος. Κάθε κέλυφος έχει οκτώ διαστήματα για ηλεκτρόνια εκτός από το πρώτο κέλυφος, το οποίο έχει μόνο δύο διαστήματα. Εάν μερικοί από τους χώρους δεν καταλαμβάνονται, ένα άτομο προσπαθεί να αποκτήσει ή να μοιραστεί ηλεκτρόνια για να το γεμίσει για να επιτύχει ένα σταθερό εξωτερικό κέλυφος με οκτώ ηλεκτρόνια. Από την άλλη πλευρά, είναι πιο εύκολο για ένα άτομο με λίγα επιπλέον ηλεκτρόνια να τα ξεφορτωθεί για να επιτύχει σταθερότητα. Τα ευγενή αέρια, που περιλαμβάνουν ήλιο, αργόν και νέον, έχουν ήδη σταθερά εξωτερικά κελύφη γεμάτα με ηλεκτρόνια, επομένως αυτά τα στοιχεία δεν σχηματίζουν συνδυασμούς μεταξύ τους ή με άλλα άτομα.

Ιωνική ένωση: Ένα άτομο με μόνο ένα ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό του κέλυφος επιδιώκει να δωρίσει το ηλεκτρόνιο σε ένα άλλο άτομο, ενώ ένα με ένα μόνο διάστημα θα το αποδεχτεί εύκολα. Το άτομο που δωρίζει αυτό το ηλεκτρόνιο φορτίζεται θετικά ως αποτέλεσμα, και το άτομο που το δέχεται φορτίζεται αρνητικά. Η ηλεκτροστατική έλξη στη συνέχεια συνδέει τα άτομα σε μια δομή πλέγματος. Αυτό δεν είναι μόριο, επειδή τα ζεύγη ατόμων δεν είναι ανεξάρτητα, αλλά είναι μια ένωση, επειδή σχηματίζεται από δύο διαφορετικά στοιχεία. Το κοινό επιτραπέζιο άλας, το χλωριούχο νάτριο (NaCl), είναι το κλασικό παράδειγμα μιας ιονικής ένωσης.

Ομοιοπολική σύνδεση: Ένα άτομο με ένα, δύο, τρία ή τέσσερα επιπλέον ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος, ή ένα που λείπει ένα, δύο ή τρία ηλεκτρόνια, επιδιώκει να μοιραστεί ηλεκτρόνια για να επιτύχει σταθερότητα. Όταν αυτή η κοινή χρήση γίνεται σε ζεύγη, ο δεσμός ονομάζεται ομοιοπολικός δεσμός και μπορεί να είναι πολύ ισχυρός. Το μόριο νερού, το οποίο σχηματίζεται όταν ένα μόριο οξυγόνου γεμίζει τα εξωτερικά του κελύφη με ηλεκτρόνια από δύο άτομα υδρογόνου, είναι ένα παράδειγμα. Τα άτομα μπορούν να μοιράζονται ένα, δύο ή τρία ζεύγη ηλεκτρονίων και οι ενώσεις που σχηματίζουν τείνουν να έχουν χαμηλότερα σημεία τήξης και ζέσεως από τις ιοντικές ενώσεις.

Όλα τα στοιχεία εκτός από τα μέταλλα σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς. Μέρος αυτού που κάνει ένα μέταλλο αυτό που είναι είναι η τάση του να χάσει τα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος και να γίνει ένα ιόν, το οποίο είναι ένα φορτισμένο σωματίδιο. Τα ιόντα προτιμούν να συνενώνονται σε στερεές δομές πλέγματος. Τα ομοιοπολικά μόρια, από την άλλη πλευρά, σχηματίζουν συχνότερα υγρά ή αέρια.

Τα άτομα μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν απλά μόρια, όπως νερό, ή μπορούν να συνδυαστούν σε μεγάλες σειρές για να σχηματίσουν σύνθετα, όπως η σακχαρόζη (C₁₂Η₂₂Ο₁₁). Επειδή ο άνθρακας έχει τέσσερα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος, δωρίζει και δέχεται ηλεκτρόνια εξίσου καλά και είναι το δομικό στοιχείο όλων των οργανικών μορίων από τα οποία εξαρτάται η ζωή. Όλα τα ανόργανα και οργανικά μόρια που αποτελούνται από περισσότερα από ένα στοιχεία είναι ενώσεις. Παραδείγματα είναι το υδροχλώριο (HCl), το μεθάνιο (CH₄διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) και σακχαρόζη.

Είναι επίσης κοινό για τα άτομα του ίδιου στοιχείου να μοιράζονται ηλεκτρόνια για την επίτευξη σταθερότητας. Τα δύο πιο άφθονα αέρια στην ατμόσφαιρα, το άζωτο (Ν₂) και οξυγόνο (O₂), αποτελούνται από μόρια που σχηματίζονται από ένα μόνο στοιχείο. Τα μόρια αζώτου και οξυγόνου δεν είναι ενώσεις, επειδή δεν αποτελούνται από διαφορετικά στοιχεία. Ακόμη και όζον (O₃), ένας λιγότερο σταθερός και πιο αντιδραστικός συνδυασμός μορίων οξυγόνου, δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως ένωση, επειδή αποτελείται από ένα μόνο στοιχείο.