Perioodiline tabel on kõigi teadaolevate elementide kataloog ja võib kindlalt öelda, et seda universumit ei eksisteeriks, kui need elemendid ei ühendaks. Igat elementi iseloomustab aatom, mille tuumas on kindel arv prootoneid ja neutroneid ning neid ümbritseb kindel arv elektrone. Aatomite kombineerimisel jagavad nad oma äärepoolseimaid elektrone, et luua jätkusuutlikumad energiaseisundid. See jagamine seob aatomid ioonstruktuuriks või molekuliks.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Aatomid võivad ühineda ioonvõre struktuurideks või kovalentseteks molekulideks. Erinevat tüüpi aatomite kombineerimisel nimetatakse tulemust ühendiks.
Kuidas aatomid kombineeruvad
Aatomi kombineerumise kalduvus sõltub selle väliskestas olevate elektronide arvust. Igal kestal on elektronide jaoks kaheksa ruumi, välja arvatud esimene kest, millel on ainult kaks tühikut. Kui vähestest ruumidest pole hõivatud, püüab aatom omandada või jagada elektrone selle täitmiseks, et saavutada stabiilne väliskest kaheksa elektroniga. Teiselt poolt on aatomil, millel on vaid mõni lisaelektron, lihtsam neist stabiilsuse saavutamiseks vabaneda. Väärgaasidel, mille hulka kuulub heelium, argoon ja neoon, on juba stabiilsed väliskestad, mis on elektronidega täidetud, mistõttu need elemendid ei moodusta omavahel ega teiste aatomitega kombinatsioone.
Iooniline ühend: Aatom, mille väliskestas on ainult üks elektron, püüab elektroni annetada teisele aatomile, samas kui üks, millel on üks ruum, võtab selle hõlpsalt vastu. Selle elektroni annetav aatom saab selle tulemusel positiivse laengu ja seda aktsepteeriv aatom negatiivselt laetud. Seejärel seob elektrostaatiline atraktsioon aatomid võre struktuuriga. See pole molekul, sest aatomipaarid ei ole sõltumatud, kuid see on ühend, sest see on moodustatud kahest erinevast elemendist. Tavaline lauasool, naatriumkloriid (NaCl), on ioonse ühendi klassikaline näide.
Kovalentne liimimine: Aatom, mille väliskestas on üks, kaks, kolm või neli lisaelektroni või millel puudub üks, kaks või kolm elektroni, püüab stabiilsuse saavutamiseks elektrone jagada. Kui see jagamine toimub paarikaupa, nimetatakse sidet kovalentseks sidemeks ja see võib olla väga tugev. Näide on veemolekul, mis tekib siis, kui hapnikumolekul täidab oma väliskestad kahest vesinikuaatomist koosneva elektroniga. Aatomitel võib olla üks, kaks või kolm elektronipaari ja nende moodustatud ühenditel on tavaliselt madalamad sulamis- ja keemistemperatuurid kui ioonsetel ühenditel.
Kõik elemendid, välja arvatud metallid, moodustavad kovalentseid sidemeid. Osa sellest, mis muudab metalli selliseks, nagu see on, on kalduvus kaotada väliskestas olevad elektronid ja saada iooniks, mis on laetud osake. Ioonid eelistavad ühineda tahketeks võreehitisteks. Kovalentsed molekulid seevastu moodustavad sagedamini vedelikke või gaase.
Millal on molekul ühend?
Aatomid võivad kombineeruda, moodustades lihtsaid molekule, näiteks vett, või võivad nad ühendada suurtes stringides, moodustades keerukad, näiteks sahharoos (C12H22O11). Kuna süsiniku väliskestal on neli elektroni, siis ta annetab ja võtab elektrone võrdselt vastu ning see on kõigi orgaaniliste molekulide ehituskivi, millest elu sõltub. Kõik anorgaanilised ja orgaanilised molekulid, mis koosnevad rohkem kui ühest elemendist, on ühendid. Näideteks on vesinikkloriid (HCl), metaan (CH4), süsinikdioksiid (CO2) ja sahharoos.
Samuti on tavaline, et sama elemendi aatomid jagavad stabiilsuse saavutamiseks elektrone. Kaks atmosfääri kõige rikkalikumat gaasi, lämmastik (N2) ja hapnik (O2) koosnevad ühest elemendist moodustatud molekulidest. Lämmastiku ja hapniku molekulid ei ole ühendid, kuna need ei koosne erinevatest elementidest. Isegi osoon (O3), hapniku molekulide vähem stabiilne ja reaktsioonivõimelisem kombinatsioon, ei kvalifitseeru ühendiks, kuna see koosneb ainult ühest elemendist.