Da quando John Dalton ha stabilito l'esistenza degli atomi all'inizio del 1800, sono stati considerati gli elementi costitutivi della materia. Gli scienziati ora sanno che gli atomi stessi sono costituiti da particelle più piccole, che a loro volta sono composte da particelle ancora più piccole, e nessuno sa davvero fino a che punto arriva la regressione.
Dal punto di vista costruttivo, tuttavia, gli atomi si combinano per formare tutti i composti chimici che compongono il mondo fisico e tutto ciò che contiene.
Come si chiama un gruppo di atomi?
Completa lo spazio vuoto: "A __è composto da due o più atomi tenuti insieme da legami chimici." C'è più di una risposta, ma quello che probabilmente ti è passato per la mente per primo è "molecola". Ogni raggruppamento di due o più atomi è a molecola. Alcuni sono molto semplici, come le molecole di ossigeno che respiri, che sono formate da due atomi di ossigeno (O2), e alcuni sono enormi, come i geni TTN nel corpo umano. Composta da carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e zolfo, la cosiddetta molecola di Titano è composta da ben 539.030 atomi.
L'altra parola che puoi usare per riempire lo spazio vuoto è "composto". UN composto è una molecola che è una sostanza composta da due o più elementi combinati chimicamente in un rapporto prestabilito. Contiene più di un elemento o tipo di atomo. Un composto è sempre una molecola, ma una molecola non è sempre un composto. La molecola di Titano è un composto e gli esempi più semplici di composti includono il cloruro di sodio (NaCl) o il sale da cucina e l'ossido di diidrogeno (H2O), o acqua.
In che modo gli atomi si combinano per formare una molecola?
Per capire come si combinano gli atomi, ricorda che sono composti da particelle più piccole. Si chiamano elettroni, protoni e neutroni. Gli elettroni hanno una carica negativa, i protoni hanno una carica positiva uguale e i neutroni non hanno carica. Un atomo ha un numero uguale di elettroni e protoni, il che lo rende elettrostaticamente neutro, ma se la neutralità elettrostatica fosse tutto ciò che contava, gli atomi non si unirebbero mai.
Gli elettroni circondano il nucleo in orbite discrete, o gusci, che possono contenere un numero fisso di essi, e tale numero aumenta con il raggio dell'orbita.
Se ad un atomo mancano gli elettroni per riempire un guscio, solitamente quello più esterno, è sbilanciato, e per guadagnare stabilità, cerca di ottenerli da un altro atomo in due modi. Può "rubare" un elettrone (più generosamente, l'altro atomo può "donarlo"), oppure i due atomi possono condividere gli elettroni. In entrambi i casi, gli atomi si legano chimicamente per formare una molecola.
Quando un atomo dona un elettrone all'altro, entrambi gli atomi diventano ioni, ciascuno con una carica opposta, e sono legati dall'attrazione elettrostatica. Questo è chiamato legame ionico. Quando gli atomi condividono gli elettroni per completare i rispettivi gusci esterni, formano un legame covalente, che non è forte quanto un legame ionico, ma è molto più comune.
Tipi di molecole
Se non ti piace chiamare le molecole composti, puoi distinguerli come omonucleari, che significa composti da un elemento, o eteronucleari, che significa composti da più di un elemento. H2, O2 e P4 sono esempi dei primi, mentre CO2, HCl e CH4 sono esempi di questi ultimi. L'elenco delle molecole eteronucleari è ovviamente molto più lungo di quello delle molecole omonucleari, poiché la maggior parte delle molecole sono composti.
Le molecole non sono sempre elettrostaticamente neutre. Le molecole ioniche si combinano in un modo che le lascia con una carica e possono formare legami ionici con altre molecole. Alcune molecole, come la molecola dell'acqua, sono polare, perché il modo in cui gli atomi si combinano crea una carica netta positiva da un lato e una carica negativa dall'altro. Questa carica non è forte come quella che forma un legame chimico, ma è abbastanza forte da produrre un comportamento strano e importante.