Одна песчинка содержит около 2,3 x 10 19 молекул диоксида кремния. Может показаться, что это много, но эта песчинка содержит даже больше атомов, чем молекул, поскольку каждая молекула диоксида кремния состоит из трех атомов. Между атомами, ионами, молекулами и соединениями существуют отношения, но эти сущности также имеют существенные различия.
Атомы: строительные блоки материи
Атомы - это невероятно крошечные частицы, из которых состоит все. Если бы вы могли заглянуть внутрь одного, вы бы увидели один или несколько крошечных электронов, вращающихся вокруг ядра, центрального места, где находятся более крупные протоны и нейтроны. Протоны имеют положительный заряд, электроны имеют отрицательный заряд, а нейтроны электрически нейтральны. Сами атомы электрически нейтральны, если они содержат одинаковое количество электронов и протонов. Каждый протон и нейтрон в атоме состоит из трех меньших частиц, называемых кварками.
Когда атомы заряжаются
Ион отличается от обычного атома тем, что он содержит неравное количество электронов и протонов. Если атом теряет электроны, он приобретает положительный заряд. Получение электронов создает отрицательно заряженный атом. Ион обладает реакционной способностью и химическими свойствами, которые отличаются от нейтрального атома. Эффектное проявление ионной активности происходит, когда ультрафиолетовый свет солнца попадает в молекулы газа в коме кометы, образуя ионный хвост.
Соединения vs. Элементы: важные отличия
Молекула больше атома - это группа связанных атомов. Атомы могут сочетаться различными способами, образуя молекулы и соединения. Элемент, такой как золото, состоит из молекул только одного типа атомов, в то время как соединения имеют разные типы атомов. Вы можете сказать, сколько атомов каждого типа существует в молекуле или соединении, посмотрев на его химическую формулу. Вода, одно из самых распространенных соединений, состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Его химическая формула - H2O. Нижний индекс 2 после H, элементарного символа водорода, указывает на то, что вода имеет 2 атома водорода. Если в химической формуле нет числа после символа элемента, например, с O в H2O, то считается, что в молекуле имеется только один атом. Вот почему формула воды - это H2O, а не H2O1.
Интересные атомные кусочки
Существует более 13 миллионов соединений, хотя ученым известно только 109 элементов. Такое огромное количество соединений возможно, потому что элементы комбинируются различными способами с образованием соединений. Изотоп - это форма элемента, которая содержит другое количество нейтронов, чем исходный элемент. Например, водород имеет только один протон. Однако изотопы водорода могут содержать ноль, один или два нейтрона. Поскольку отношение нейтронов к протонам в изотопе неуравновешено, ядро изотопа часто пытается стабилизировать себя, изменяя количество протонов или нейтронов, находящихся в ядре. Когда это происходит, ядро генерирует ионизирующее излучение.