Με την πρώτη ματιά, τα στοιχεία και οι ενώσεις μπορεί να φαίνονται διαφορετικά, αλλά μοιράζονται πολλές ομοιότητες, όπως αποτελούνται από άτομα και έχουν δεσμούς που συνδέουν τα άτομα τους μεταξύ τους. Τα στοιχεία και οι ενώσεις μοιράζονται επίσης τις ιδιότητες της ύπαρξης καθαρών και ομοιογενών ουσιών.
Η ουσία είναι κάθε ουσία που καταλαμβάνει χώρο και έχει μάζα. Η επιστήμη υπολογίζει όλες τις ουσίες σε τρεις ομάδες: Στοιχεία, ενώσεις και μείγματα. Αρκετά ενδιαφέρον, τα στοιχεία και οι ενώσεις μοιράζονται περισσότερα κοινά χαρακτηριστικά μεταξύ τους.
Βασική ενότητα του αντικειμένου: το Atom
Η βασική μονάδα της ύλης είναι το άτομο. Και όταν δύο ή περισσότερα άτομα συνδυάζονται χημικά, σχηματίζουν μόρια. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μορίων, στοιχεία και ενώσεις. Ένα στοιχείο είναι ένας τύπος μορίου που αποτελείται από ένα μόνο είδος ατόμου. Το στοιχείο του χρυσού, για παράδειγμα, αποτελείται μόνο από άτομα χρυσού. Αντίθετα, μια ένωση είναι ένα μόριο που αποτελείται από διαφορετικούς τύπους ατόμων ή διαφορετικούς τύπους στοιχείων. Η ένωση του νερού αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα με ένα άτομο οξυγόνου.
Τα στοιχεία και οι ενώσεις έχουν δεσμούς που συνδέουν τα άτομα μαζί
Τα άτομα σταθεροποιούνται σχηματίζοντας δεσμούς μεταξύ τους. Αντίστοιχα, στοιχεία και ενώσεις υπάρχουν σε σταθερή μορφή λόγω των δεσμών που σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων τους. Οι δύο κύριοι δεσμοί στη χημεία είναι ομοιοπολικοί και ιοντικοί δεσμοί.
Οι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια, όπως το στοιχείο οξυγόνου που υπάρχει σε σταθερή μορφή ως δύο ομοιοπολικά συνδεδεμένα άτομα οξυγόνου. Οι ιονικοί δεσμοί, από την άλλη πλευρά, σχηματίζονται όταν ένα άτομο χάνει ένα ηλεκτρόνιο για να φορτιστεί θετικά και ένα δεύτερο άτομο κερδίζει το ηλεκτρόνιο για να γίνει αρνητικά φορτισμένο. Τα θετικά και αρνητικά φορτία προσελκύουν το ένα το άλλο για να κάνουν τα δύο άτομα να συνδέονται ιοντικά μαζί. Αυτό συμβαίνει στην ένωση χλωριούχο νάτριο γνωστό ως κοινό επιτραπέζιο άλας.
Ουσιαστικά, το θετικό φορτίο του ατόμου νατρίου συνδέεται ιοντικά με το αρνητικά φορτισμένο άτομο χλωρίου.
Κατά μέρος: Ενώ τα ευγενή αέρια είναι γενικά σταθερά από μόνα τους, υπάρχουν καταστάσεις όπου μπορούν να συνδεθούν με άτομα. Ένα ενθουσιασμένο άτομο ευγενών αερίων μπορεί να σχηματίσει δεσμούς σε μια διαδικασία που ονομάζεται διμερισμός. Ο διμερισμός καθιστά δυνατό ένα άτομο ευγενούς αερίου να συνδεθεί με άλλα άτομα κοντά ή να δημιουργήσει ενώσεις στο εργαστήριο. Αυτό αποδεικνύεται από τις εξαιρετικά πτητικές ενώσεις του εξαφθοριούχου πλατίνας PtF6, του εξαφθοροπλατινικού ξένου XePtF6 και του διοξειδίου του ξένου XeO2.
Τα στοιχεία και οι ενώσεις είναι καθαρές ουσίες
Η καθαρότητα μιας ουσίας σημαίνει ότι η ουσία δεν μπορεί να αναλυθεί περαιτέρω χωρίς να χάσει τις μοναδικές φυσικές και χημικές της ιδιότητες. Σκεφτείτε το ως "το άθροισμα είναι μεγαλύτερο από τα μεμονωμένα μέρη." Ως εκ τούτου, ένα στοιχείο είναι καθαρό επειδή αποτελείται από έναν μόνο τύπο ατόμου.
Η διάλυση αυτού του ατόμου θα έφτανε μόνο σε υποατομικά σωματίδια και όχι στο ίδιο το άτομο. Μια ένωση είναι επίσης καθαρή επειδή αποτελείται από έναν μόνο τύπο μορίου. Η περαιτέρω διάσπαση μιας ένωσης θα οδηγούσε μόνο στα μεμονωμένα άτομα ή μεμονωμένα στοιχεία που αποτελούν αυτήν την ένωση. Ιδιαίτερες φυσικές και χημικές ιδιότητες σχετίζονται με καθαρές ουσίες. Η διάσπαση αυτών των καθαρών ουσιών θα οδηγούσε μόνο σε συστατικά που έχουν εντελώς διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες από την ίδια την καθαρή ουσία.
Τα στοιχεία και οι ενώσεις είναι ομοιογενείς
Στη χημεία, ομοιογενές σημαίνει ότι μια ουσία έχει την ίδια εμφάνιση και ομοιόμορφη σύνθεση σε όλη. Με απλά λόγια, μια πλάκα που αποτελείται από το στοιχείο ασήμι έχει μόνο ασημένια άτομα σε όλο. Επιπλέον, ολόκληρη η πλάκα παρουσιάζει φυσικές και χημικές ιδιότητες του στοιχείου αργύρου. Ωστόσο, μια σκουριάς από κασσίτερο δεν θεωρείται ομοιογενής. Με τον ίδιο τρόπο, το σύνθετο νερό είναι ομοιογενές όταν είναι καθαρό. Εάν το νερό είναι μολυσμένο, δεν είναι πλέον ομοιογενές, αλλά ετερογενές. Έτσι ένα καθαρό στοιχείο και μια καθαρή ένωση είναι και τα δύο ομοιογενή επειδή είναι άβαφα και διατηρούν όλες τις ιδιότητές τους με συνέπεια.