Na prvi pogled, elementi i spojevi mogu se činiti različitima, ali ipak dijele mnoge sličnosti, poput toga da su sastavljeni od atoma i da imaju veze koje povezuju njihove atome. Elementi i spojevi također dijele osobine da su i čiste i homogene tvari.
Materija je svaka tvar koja zauzima prostor i ima masu. Znanost izračunava sve tvari u tri skupine: Elementi, spojevi i smjese. Zanimljivo je da elementi i spojevi imaju više zajedničkih karakteristika.
Osnovna jedinica materije: Atom
Osnovna jedinica materije je atom. A kad se dva ili više atoma kemijski kombiniraju, oni tvore molekule. Postoje dvije glavne vrste molekula, elementi i spojevi. Element je vrsta molekule koja se sastoji od samo jedne vrste atoma. Na primjer, element zlata sastoji se samo od atoma zlata. Suprotno tome, spoj je molekula koja se sastoji od različitih vrsta atoma ili različitih vrsta elemenata. Spoj vode sastoji se od dva atoma vodika vezana za jedan atom kisika.
Elementi i spojevi imaju veze koje atome povezuju
Atomi se stabiliziraju tvoreći međusobne veze. Sukladno tome, elementi i spojevi postoje u stabilnom obliku zbog veza nastalih između njihovih atoma. Dvije glavne veze u kemiji su kovalentne i ionske veze.
Kovalentne veze nastaju kada atomi dijele elektrone, poput elementa kisika koji postoji u stabilnom obliku kao dva kovalentno vezana atoma kisika. S druge strane, jonske veze nastaju kada jedan atom izgubi elektron da bi postao pozitivno nabijen, a drugi atom dobije elektron da bi postao negativno nabijen. Pozitivni i negativni naboji međusobno se privlače kako bi se dva atoma jonski povezala. To se događa u spoju natrijev klorid poznat kao zajednička kuhinjska sol.
U osnovi je pozitivan naboj atoma natrija ionski vezan za negativno nabijeni atom klora.
Po strani: Iako su plemeniti plinovi sami po sebi stabilni, postoje situacije u kojima se mogu povezati s atomima. Pobuđeni atom plemenitog plina može stvoriti veze u procesu koji se naziva dimerizacija. Dimerizacija omogućuje da se atom plemenitog plina poveže s drugim atomima u blizini ili da u laboratoriju stvara spojeve. To pokazuju vrlo hlapljivi spojevi platina heksafluorida PtF6, ksenona heksafluoroplatinata XePtF6 i ksenona dioksida XeO2.
Elementi i spojevi su čiste tvari
Čistoća tvari znači da se tvar ne može dalje razgraditi bez gubitka svojih jedinstvenih fizikalnih i kemijskih svojstava. Shvatite to kao "zbroj je veći od pojedinih dijelova". Dakle, element je čist jer se sastoji od samo jedne vrste atoma.
Razbijanje tog atoma dolazilo bi samo do subatomskih čestica, a ne do samog atoma. Spoj je također čist jer se sastoji od samo jedne vrste molekula. Daljnja razgradnja spoja dovela bi samo do pojedinačnih atoma ili pojedinačnih elemenata koji čine taj spoj. Posebna fizička i kemijska svojstva povezana su s čistim tvarima. Razgradnja tih čistih tvari dovela bi samo do komponenata koje imaju potpuno različita fizikalna i kemijska svojstva od same čiste tvari.
Elementi i spojevi su homogeni
U kemiji homogena znači da tvar ima jednak izgled i ujednačen sastav. Pojednostavljeno, ploča sastavljena od elementa srebro ima samo atome srebra. Uz to, cijela ploča pokazuje i fizikalna i kemijska svojstva elementa srebro. Ali hrđava ploča kositra ne smatra se homogenom. Prema istom principu, složena voda je homogena kad je čista. Ako je voda onečišćena, više nije homogena, već heterogena. Dakle, čisti element i čisti spoj istovremeno su homogeni jer su neokaljani i dosljedno zadržavaju sva svoja svojstva.