כיצד משלבים אטומים ליצירת תרכובות?

אמנם אטומי יסוד קיימים לבד, אך לעיתים קרובות הם משתלבים עם אטומים אחרים ליצירת תרכובות שכמותן הקטנה ביותר מכונה מולקולה. מולקולות אלו יכולות להיווצר באמצעות קשירה יונית, מתכתית, קוולנטית או מימן.

קשירה יונית מתרחשת כאשר אטומים צוברים או מאבדים אלקטרונים עם ערך אחד או יותר, וכתוצאה מכך יש לאטום מטען שלילי או חיובי. אלמנטים כמו נתרן שיש להם מעטפות חיצוניות כמעט ריקות, יגיבו בדרך כלל עם אטומים כמו כלור שיש להם מעטפות חיצוניות כמעט מלאות. כאשר אטום נתרן מאבד אלקטרון, המטען שלו הופך ל- +1; כאשר אטום כלור צובר אלקטרון, המטען שלו הופך ל- -1. באמצעות קשר יוני, אטום של כל יסוד ישלב עם השני ויצר מולקולה, שהיא יציבה יותר מכיוון שכעת יש לה מטען אפס. באופן כללי, קשירה יונית מביאה להעברה מלאה של אלקטרונים מאטום אחד למשנהו.

במקום לאבד או לצבור אלקטרונים, ישנם אטומים שחולקים אלקטרונים כאשר הם יוצרים מולקולות. אטומים היוצרים קשרים בשיטה זו, המכונים קשירה קוולנטית, הם בדרך כלל לא מתכות. על ידי שיתוף אלקטרונים, המולקולות המתקבלות יציבות יותר ממה שהיה מרכיביהם הקודמים, מכיוון שקשר זה מאפשר לכל אטום למלא את דרישות האלקטרונים שלו; כלומר, האלקטרונים נמשכים לגרעינים של כל אטום. אטומים מאותו יסוד יכולים ליצור קשרים קוולנטיים בודדים, כפולים או משולשים, תלוי במספר אלקטרוני הערכיות שהם מכילים.

מליטה מטאלית היא סוג שלישי של מליטה המתרחשת בין אטומים. כשמו כן הוא, סוג זה של קשר מתרחש בין מתכות. בקשר מתכתי, אטומים רבים חולקים אלקטרוני ערכיות; זה קורה מכיוון שאטומים בודדים מחזיקים באופן רופף את האלקטרונים שלהם. היכולת הזו של האלקטרונים לנוע בחופשיות בין אטומים רבים היא שמעניקה למתכות את האיכויות הייחודיות שלהן, כגון יכולת יכולת יכולת ומוליכות. יכולת זו להתכופף או לעצב מבלי להישבר מתרחשת מכיוון שהאלקטרונים פשוט מחליקים זה על זה במקום להפריד. היכולת של מתכות להוביל חשמל מתרחשת גם מכיוון שאלקטרונים משותפים אלה עוברים בקלות בין אטומים.

אמנם מליטה יונית, קוולנטית ומתכתית הם הסוגים העיקריים של מליטה המשמשים ליצירת תרכובות ולהעניק להם את הייחודיות שלהם איכויות, קשירת מימן היא סוג מיוחד מאוד של קשר המתרחש רק בין מימן לחמצן, חנקן או פלוּאוֹר. מכיוון שהאטומים הללו גדולים בהרבה מאטום מימן, האלקטרונים נוטים להישאר קרובים יותר האטום הגדול יותר, נותן לו מטען שלילי מעט ואת אטום המימן חיובי מעט לחייב. הקוטביות הזו היא שמאפשרת למולקולות מים להיצמד זו לזו; קוטביות זו מאפשרת למים גם להמיס תרכובות רבות אחרות.

אטומים מסוימים יכולים ליצור יותר מסוג אחד של קשר; לדוגמא, מתכות כגון מגנזיום יכולות ליצור קשרים יוניים או מתכתיים, תלוי אם האטום האחר הוא מתכת או שאינו מתכת. התוצאה של כל ההדבקה, לעומת זאת, היא תרכובת יציבה עם מערכת נכסים ייחודית.