Periodinė lentelė yra visų žinomų elementų katalogas, ir galima drąsiai sakyti, kad šios visatos nebūtų, jei šie elementai nesusijungtų. Kiekvienam elementui būdingas atomas, kurio branduolyje yra tam tikras skaičius protonų ir neutronų, bei juos supantis tam tikras skaičius elektronų. Sujungdami atomus jie dalijasi savo tolimiausiais elektronais, kad sukurtų tvaresnes energijos būsenas. Šis dalijimasis sujungia atomus į joninę struktūrą arba molekulę.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Atomai gali jungtis į jonines gardelių struktūras arba į kovalentines molekules. Sujungus skirtingų tipų atomus, rezultatas vadinamas junginiu.
Kaip atomai jungiasi
Polinkis atomui jungtis priklauso nuo elektronų, kuriuos jis turi išoriniame apvalkale, skaičiaus. Kiekviename apvalkale yra aštuoni tarpai elektronams, išskyrus pirmąjį apvalkalą, kuriame yra tik dvi erdvės. Jei keletas erdvių nėra užimtos, atomas siekia įsigyti ar dalintis elektronais, kad jį užpildytų, kad pasiektų stabilų išorinį apvalkalą su aštuoniais elektronais. Kita vertus, atomui, turinčiam vos kelis papildomus elektronus, lengviau atsikratyti jų, kad būtų pasiektas stabilumas. Tauriosios dujos, tarp kurių yra helis, argonas ir neonas, jau turi stabilius išorinius apvalkalus, užpildytus elektronais, todėl šie elementai nesudaro derinių nei tarpusavyje, nei su kitais atomais.
Joninis junginys: Atomas, kurio išoriniame apvalkale yra tik vienas elektronas, siekia paaukoti elektroną kitam atomui, o vienas, turintis vieną erdvę, jį lengvai priims. Atomas, dovanojantis šį elektroną, dėl to tampa teigiamai įkrautas, o jį priimantis atomas - neigiamai. Tuomet elektrostatinė trauka sujungia atomus į grotelių struktūrą. Tai nėra molekulė, nes atomų poros nėra nepriklausomos, tačiau tai yra junginys, nes susidaro iš dviejų skirtingų elementų. Paprastoji valgomoji druska, natrio chloridas (NaCl), yra klasikinis joninio junginio pavyzdys.
Kovalentinis klijavimas: Atomas, kurio išoriniame apvalkale yra vienas, du, trys ar keturi papildomi elektronai arba kurio trūksta vieno, dviejų ar trijų elektronų, siekia dalytis elektronais, kad pasiektų stabilumą. Kai šis pasidalijimas vyksta poromis, ryšys vadinamas kovalentiniu ryšiu ir gali būti labai stiprus. Pavyzdys yra vandens molekulė, kuri susidaro deguonies molekulei užpildžius išorinius apvalkalus elektronais iš dviejų vandenilio atomų. Atomai gali dalytis viena, dviem ar trimis elektronų poromis, o jų sudaryti junginiai paprastai turi žemesnę lydymosi ir virimo temperatūrą nei joniniai junginiai.
Visi elementai, išskyrus metalus, sudaro kovalentinius ryšius. Dalis to, kas daro metalą tokiu, koks jis yra, yra jo polinkis prarasti išoriniame apvalkale esančius elektronus ir tapti jonu, kuris yra įkrauta dalelė. Jonai mieliau susilieja į vientisą gardelių struktūrą. Kita vertus, kovalentinės molekulės dažniau formuoja skysčius ar dujas.
Kada molekulė yra junginys?
Atomai gali susijungti ir sudaryti paprastas molekules, tokias kaip vanduo, arba jie gali susijungti didelėmis stygomis ir sudaryti sudėtingas, tokias kaip sacharozė (C12H22O11). Kadangi anglies išoriniame apvalkale yra keturi elektronai, ji vienodai gerai dovanoja ir priima elektronus, ir tai yra visų organinių molekulių, nuo kurių priklauso gyvybė, statybinis elementas. Visos neorganinės ir organinės molekulės, sudarytos iš daugiau nei vieno elemento, yra junginiai. Pavyzdžiai yra vandenilio chloridas (HCl), metanas (CH4), anglies dioksidas (CO2) ir sacharozės.
Taip pat įprasta, kad to paties elemento atomai dalijasi elektronais, kad pasiektų stabilumą. Dvi labiausiai atmosferoje esančios dujos, azotas (N2) ir deguonies (O2), susideda iš molekulių, suformuotų iš vieno elemento. Azoto ir deguonies molekulės nėra junginiai, nes jos nėra sudarytos iš skirtingų elementų. Net ozonas (O3), mažiau stabilų ir reaktyvesnį deguonies molekulių derinį, negalima laikyti junginiu, nes jis susideda tik iš vieno elemento.