Av Chris Deziel | Uppdaterad 30 augusti 2022
Sedan John Dalton först föreslog existensen av atomer i början av 1800-talet har de förblivit materiens grundläggande byggstenar. Modern forskning visar att atomer själva är gjorda av protoner, neutroner och elektroner, som i sin tur är sammansatta av ännu mindre partiklar. Ändå, på den konstruktiva sidan, samlas atomer till otaliga kemiska föreningar som bildar allt omkring oss.
Inom kemi kallas en samling av två eller flera atomer som hålls samman av kemiska bindningar en molekyl . Enkla exempel inkluderar diatomiskt syre (O₂), som du andas in varje andetag, och mycket större exempel som titinproteinet i mänsklig muskel. Titin innehåller ungefär 539 030 atomer, vilket gör den till en av de största naturligt förekommande molekylerna.
En annan term du kommer att stöta på är sammansättning . En förening är en molekyl som innehåller minst två olika grundämnen ordnade i ett fast förhållande. Alla föreningar är molekyler, men inte alla molekyler är föreningar. Klassiska exempel är natriumklorid (NaCl) – bordssalt – och vatten (H₂O).
Atomer är elektriskt neutrala eftersom de har lika många negativt laddade elektroner och positivt laddade protoner. Elektroner upptar diskreta skal runt kärnan. När en atoms yttre skal är ofullständig söker den stabilitet genom att antingen donera eller dela elektroner med närliggande atomer.
Om en atom donerar en elektron blir båda atomerna laddade joner med motsatta laddningar, och de hålls samman av elektrostatisk attraktion:en jonisk bindning . Om atomer delar elektroner bildar de en kovalent bindning . Kovalenta bindningar är vanligare inom organisk kemi och kan vara enkla, dubbla eller trippel beroende på antalet delade elektronpar.
Molekyler kan klassificeras som homonukleära (gjord av ett enda element, t.ex. H₂, O₂, P₄) eller heteronukleär (innehållande två eller flera grundämnen, t.ex. CO2, HCl, CH4). De flesta naturligt förekommande molekyler faller inom kategorin heteronukleär eftersom de är föreningar.
Medan många molekyler är elektriskt neutrala, bär joniska molekyler ofta en nettoladdning och kan bilda jonbindningar med andra joner eller polära molekyler. Vissa molekyler, som vatten, är polära — Den ojämna delningen av elektroner skapar en partiell positiv laddning på ena sidan och en partiell negativ laddning på den andra. Denna polaritet ligger till grund för många unika egenskaper hos vatten, såsom dess höga ytspänning och förmåga att lösa upp ett brett spektrum av ämnen.
