Sinds John Dalton het bestaan van atomen in het begin van de 19e eeuw heeft vastgesteld, worden ze beschouwd als de bouwstenen van materie. Wetenschappers weten nu dat atomen zelf zijn opgebouwd uit kleinere deeltjes, die op hun beurt zijn samengesteld uit nog kleinere, en niemand weet echt hoe ver de regressie gaat.
Aan de constructieve kant combineren atomen echter alle chemische verbindingen die de fysieke wereld en alles daarin vormen.
Hoe wordt een groep atomen genoemd?
Vul in: "A __is samengesteld uit twee of meer atomen die bij elkaar worden gehouden door chemische bindingen." Er is meer dan één antwoord, maar degene die waarschijnlijk als eerste bij je opkwam, is 'molecuul'. Elke groepering van twee of meer atomen is a molecuul. Sommige zijn heel eenvoudig, zoals de zuurstofmoleculen die je inademt, die worden gevormd door twee zuurstofatomen (O2), en sommige zijn enorm, zoals de TTN-genen in het menselijk lichaam. Samengesteld uit koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en zwavel, is het zogenaamde Titan-molecuul samengesteld uit maar liefst 539.030 atomen.
Het andere woord dat u kunt gebruiken om de lege ruimte in te vullen, is 'samengesteld'. EEN verbinding is een molecuul dat een stof is die is gemaakt van twee of meer elementen die chemisch zijn gecombineerd in een vaste verhouding. Het bevat meer dan één element of type atoom. Een verbinding is altijd een molecuul, maar een molecuul is niet altijd een verbinding. Het titaanmolecuul is een verbinding, en eenvoudigere voorbeelden van verbindingen zijn onder meer natriumchloride (NaCl) of keukenzout en diwaterstofoxide (H2O), of water.
Hoe combineren atomen tot een molecuul?
Om te begrijpen hoe atomen combineren, onthoud dat ze zijn samengesteld uit kleinere deeltjes. Ze worden elektronen, protonen en neutronen genoemd. Elektronen hebben een negatieve lading, protonen hebben een gelijke positieve lading en neutronen hebben geen lading. Een atoom heeft een gelijk aantal elektronen en protonen, waardoor het elektrostatisch neutraal is, maar als elektrostatische neutraliteit het enige was dat ertoe deed, zouden atomen nooit combineren.
Elektronen cirkelen om de kern in discrete banen, of schillen, die een vast aantal van hen kunnen bevatten, en dat aantal neemt toe met de straal van de baan.
Als een atoom elektronen mist om een schil te vullen, meestal de buitenste, is het uit balans en om te winnen stabiliteit, het probeert ze op twee manieren van een ander atoom te krijgen. Het kan een elektron "stelen" (genereuzer, het andere atoom kan het "doneren"), of de twee atomen kunnen elektronen delen. Hoe dan ook, de atomen worden chemisch gebonden om een molecuul te vormen.
Wanneer een atoom een elektron aan de andere doneert, worden beide atomen ionen, elk met een tegengestelde lading, en worden ze verbonden door elektrostatische aantrekking. Dit wordt een ionbinding genoemd. Wanneer atomen elektronen delen om elkaars buitenste schillen te voltooien, vormen ze een covalente binding, die niet zo sterk is als een ionische binding, maar het komt veel vaker voor.
Soorten moleculen
Als je moleculen niet graag verbindingen noemt, kun je ze onderscheiden als homonucleair, wat betekent gemaakt van één element, of heteronucleair, wat betekent gemaakt van meer dan één element. H2, O2 en P4 zijn voorbeelden van het eerste, terwijl CO2, HCl en CH4 zijn voorbeelden van het laatste. De lijst van heteronucleaire moleculen is duidelijk veel langer dan die van homonucleaire moleculen, aangezien de meeste moleculen verbindingen zijn.
Moleculen zijn niet altijd elektrostatisch neutraal. Ionische moleculen combineren op een manier die ze een lading geeft, en ze kunnen ionische bindingen vormen met andere moleculen. Sommige moleculen, zoals het watermolecuul, zijn polair, omdat de manier waarop de atomen combineren een netto positieve lading aan de ene kant en een negatieve lading aan de andere kant creëert. Deze lading is niet zo sterk als de lading die een chemische binding vormt, maar hij is sterk genoeg om vreemd en belangrijk gedrag te veroorzaken.