A periódusos rendszer az összes ismert elem katalógusa, és nyugodtan mondhatjuk, hogy ez az univerzum nem létezne, ha ezek az elemek nem kombinálódnának. Minden elemre jellemző egy atom, amelynek magjában bizonyos számú proton és neutron található, és bizonyos számú elektron veszi körül őket. Amikor az atomok kombinálódnak, a legkülső elektronjaikat megosztva fenntarthatóbb energiaállapotokat hoznak létre. Ez a megosztás az atomokat ionszerkezetbe vagy molekulába köti.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az atomok ionrácsos szerkezetekké vagy kovalens molekulákká egyesülhetnek. Ha különböző típusú atomok kombinálódnak, az eredményt vegyületnek nevezzük.
Hogyan kombinálódnak az atomok
Az atom egyesülési hajlandósága a külső héjban lévő elektronok számától függ. Minden héjban van nyolc szóköz az elektronok számára, kivéve az első héjat, amely csak két hellyel rendelkezik. Ha a szóközök közül néhány nincs elfoglalva, egy atom megkísérli megszerezni vagy megosztani az elektronokat, hogy kitöltse azokat, hogy nyolc elektron mellett stabil külső héjat kapjon. Másrészt, egy atomnak, amelynek csak néhány extra elektronja van, könnyebb megszabadulni tőlük a stabilitás elérése érdekében. A nemesgázoknak, amelyek magukban foglalják a héliumot, az argont és a neont, már stabil külső héjak vannak, amelyek tele vannak elektronokkal, így ezek az elemek nem alkotnak kombinációt sem egymással, sem más atomokkal.
Ionvegyület: Egy atom, amelynek külső héjában csak egy elektron van, arra törekszik, hogy az elektront egy másik atomnak adományozza, míg az egyetlen térrel rendelkező könnyen elfogadja azt. Az atom, amely ezt az elektront adományozza, pozitív töltésűvé válik, és az atom, amely elfogadja, negatív töltésűvé válik. Az elektrosztatikus vonzás ezután az atomokat rácsszerkezetbe köti. Ez nem molekula, mert az atompárok nem függetlenek, de összetettek, mert két különböző elemből állnak. A szokásos konyhasó, a nátrium-klorid (NaCl), az ionos vegyület klasszikus példája.
Kovalens kötés: Egy atom, amelynek külső héjában egy, kettő, három vagy négy extra elektron van, vagy egy hiányzik egy, kettő vagy három elektron, meg akarja osztani az elektronokat a stabilitás elérése érdekében. Amikor ez a megosztás párban történik, a kötést kovalens kötésnek nevezzük, és nagyon erős lehet. Példa erre a vízmolekula, amely akkor keletkezik, amikor egy oxigénmolekula megtölti külső héjait két hidrogénatomból álló elektronokkal. Az atomoknak egy, kettő vagy három elektronpárja lehet, és az általuk képzett vegyületek olvadáspontja és forráspontja alacsonyabb, mint az ionos vegyületeké.
A fémek kivételével minden elem kovalens kötéseket képez. Része annak, ami a fémet olyanná teszi, amilyen, hogy hajlamos elveszíteni a külső héjban lévő elektronokat, és ionokká válni, amely egy töltött részecske. Az ionok inkább szilárd rácsszerkezetekké egyesülnek. A kovalens molekulák viszont gyakrabban képeznek folyadékokat vagy gázokat.
Mikor egy molekula vegyület?
Az atomok kombinálódva egyszerű molekulákat, például vizet alkothatnak, vagy nagy húrokban egyesülve összetett molekulákat, például szacharózt (C12H22O11). Mivel a szén külső héjában négy elektron van, az elektronokat egyformán adományozza és fogadja el, és ez az összes szerves molekula építőköve, amelytől az élet függ. Minden szervetlen és szerves molekula, amely egynél több elemből áll, vegyületek. Ilyenek például a hidrogén-klorid (HCl), a metán (CH4), szén-dioxid (CO2) és szacharóz.
Az is gyakori, hogy ugyanazon elem atomjai megosztják az elektronokat a stabilitás elérése érdekében. A két leggazdagabb gáz a légkörben, a nitrogén (N2) és oxigént (O2) egyetlen elemből képződött molekulákból állnak. A nitrogén- és oxigénmolekulák nem vegyületek, mivel nem különböző elemekből állnak. Még az ózon (O3), az oxigénmolekulák kevésbé stabil és reaktívabb kombinációja, nem minősül vegyületnek, mert csak egyetlen elemből áll.
