Det periodiska tabellen är en katalog över alla kända element, och det är säkert att säga att detta universum inte skulle existera om dessa element inte kombinerades. Varje element kännetecknas av en atom med ett visst antal protoner och neutroner i sin kärna och ett visst antal elektroner som omger dem. När atomer kombinerar delar de sina yttersta elektroner för att skapa mer hållbara energiländer. Denna delning binder atomerna till en jonisk struktur eller en molekyl.
TL; DR (för länge, läste inte)
Atomer kan kombineras i joniska gitterstrukturer eller i kovalenta molekyler. När olika typer av atomer kombineras kallas resultatet en förening.
Hur Atomer Kombinera
Anledningen till en atom att kombinera beror på hur många elektroner det har i det yttre skalet. Varje skal har åtta utrymmen för elektroner förutom det första skalet, som endast har två utrymmen. Om några av utrymmena inte är upptagna försöker en atom att förvärva eller dela elektroner för att fylla den för att uppnå ett stabilt yttre skal med åtta elektroner. Å andra sidan är det lättare för en atom med bara några extra elektroner att bli av med dem för att uppnå stabilitet. De ädla gaserna, som innehåller helium, argon och neon, har redan stabila yttre skal fyllda med elektroner, så att dessa element inte bildar kombinationer med varandra eller med andra atomer.
Jonisk förening: En atom med endast en elektron i sitt yttre skal försöker donera elektronen till en annan atom, medan en med ett enda utrymme lätt kan acceptera den. Atomen som donerar denna elektron blir positivt laddad som ett resultat, och den atom som accepterar den blir negativt laddad. Elektrostatisk attraktion kopplar sedan atomerna till en gitterstruktur. Detta är inte en molekyl, eftersom atomerparen inte är oberoende, men det är en förening, eftersom den är formad av två olika element. Vanligt bordsalt, natriumklorid (NaCl), är det klassiska exemplet på en jonförening.
Kovalent bindning: En atom med en, två, tre eller fyra extraelektroner i sitt yttre skal eller en saknad, två eller tre elektroner, försöker dela elektroner för att uppnå stabilitet. När denna delning sker i par kallas obligationen ett kovalent bindning, och det kan vara mycket starkt. Vattenmolekylen, som bildas när en syremolekyl fyller sina yttre skal med elektroner från två väteatomer, är ett exempel. Atomer kan dela ett, två eller tre elektronpar, och de föreningar de bildar tenderar att ha lägre smält- och kokpunkt än jonföreningar.
Alla element utom metaller utgör kovalenta bindningar. En del av vad som gör en metall vad det är är dess benägenhet att förlora elektronerna i dess yttre skal och bli en jon, som är en laddad partikel. Ioner föredrar att samla i fasta gitterstrukturer. Kovalenta molekyler, å andra sidan, utgör oftare vätskor eller gaser.
När är en molekyl en förening?
Atomer kan kombineras för att bilda enkla molekyler, som vatten, eller de kan kombinera i stora strängar för att bilda komplexa sådana, såsom sackaros (C 12H 22O 11). Eftersom kol har fyra elektroner i sitt yttre skal, donerar och accepterar det elektroner lika bra, och det är byggstenen för alla organiska molekyler som livet beror på. Alla oorganiska och organiska molekyler som består av mer än ett element är föreningar. Exempel är väteklorid (HCl), metan (CH 4), koldioxid (CO 2) och sackaros. Det är också vanligt att atomer av samma element delar elektroner för att uppnå stabilitet . De två mest rikliga gaserna i atmosfären, kväve (N 2) och syre (O 2) består av molekyler bildade från ett enda element. Kväve- och syremolekyler är inte föreningar, eftersom de inte är sammansatta av olika element. Även ozon (O 3), en mindre stabil och mer reaktiv kombination av syremolekyler, kvalificerar sig inte som en förening eftersom den består av endast ett enda element.