Sadržaj
Atomi su temeljni građevni blokovi svega u svemiru. Njihova različita svojstva dijele ih na 118 elemenata, koji se mogu kombinirati na milijune načina. Znanstvenici nazivaju ove kombinacije molekula atoma i spojeva. Molekule čine svaki poznati predmet koji znate, od zraka koji udišete do pluća koja ga uzimaju. Znanstvenici intenzivno rade sa tvarima napravljenim od molekula, pa je važno znati što je molekula i koja svojstva ima.
Što su molekule i spojevi?
Molekula je dva ili više atoma kemijski spojenih zajedno. Ako barem dva različita elementa čine molekulu, to se naziva spoj. Primjerice, plin vodika (H2) i voda (H2O) su molekule, ali voda je i spoj jer je sastavljena od vodika i kisika. Molekula djeluje poput jedne jedinice i najmanji je komad neke tvari koji će zadržati sva svojstva te tvari. Na primjer, ako razgradite šećer (C12H22O11) na nešto manje od njegove molekularne razine, više ne bi bio šećer. To bi bili pojedinačni atomi ugljika, vodika i kisika.
Kako se molekule tvore?
Svaki atom sastoji se od pozitivno nabijenih protona i negativno nabijenih elektrona. Ti su elektroni raspoređeni u nivoima koji se nazivaju orbitale ili ljuske. Najenergičniji elektroni nalaze se u najudaljenijoj orbitali, koja se naziva valentna ljuska i mogu se dijeliti s drugim atomima da bi tvorili molekulu. Broj elektrona koje orbitala može držati određuje kakve će se molekule formirati. Na primjer, klor (Na) može prihvatiti samo jedan elektron prije nego što je njegova valentna ljuska puna. Stoga se može kombinirati s jednim natrijevim atomom kako bi se dobila kuhinjska sol (NaCl), ali ne i dva da bi tvorio Na2Cl.
Vrste molekula
Molekule mogu biti kovalentne, polarne kovalentne, ionske ili metalne. Kovalentni spojevi nastaju kada dva atoma dijele svoje elektrone jednako. Da bi se to dogodilo, oba atoma moraju imati istu elektronegativnost, ili povući elektrone. Samo identični atomi imaju potpuno istu elektronegativnost, pa prave kovalentne veze formiraju samo između elemenata koji se vežu sa sobom, poput plina vodika (H2). Atomi koji dijele svoje elektrone malo neravnomjerno nazivaju se polarnim kovalentnim molekulama. U ovoj vrsti spoja jedan atom ima nešto jači potez elektrona od drugog; prema tome, elektron provodi više vremena oko jačeg atoma, stvarajući privremeni pozitivni i negativni kraj. Ionski spojevi nastaju kada jedan atom ima mnogo jači elektron od drugog atoma, zbog čega ga kontrolira većinu vremena. Metalni atomi slobodno dijele svoje elektrone s mnogim atomima, uzrokujući protok elektrona, što ih čini dobrim provodnicima električne energije.
Spoj vs. Smjesa
Dva elementa moraju se kemijski vezati kako bi tvorile molekulu; to jest, moraju dijeliti elektrone. Ako su kombinirani na takav način da izgledaju kao jedna tvar, ali se nisu kemijski spojili, to je smjesa. Na primjer, voda je spoj jer vodik i kisik dijele elektrone. Šećerna voda je mješavina; Iako su njegove komponente fizički pomiješane, one se nisu kemijski vezale. Smjesa će obično nalikovati svojim sastojcima, baš kao što šećerna voda ima sladak okus, poput šećera, i ostaje tekućina, poput vode. Spojevi neće zadržati svojstva svojih komponenata. Na primjer, kuhinjska sol (NaCl) izrađena je od natrija, koji izgara plamen kada dodiruje vodu, i klora, koji je dezinficijens. Međutim, kad ih sastavite, oni formiraju stabilnu, jestivu tvar.