Vsebina
Atomi so temeljni gradniki vsega v vesolju. Njihove različne lastnosti jih delijo na 118 elementov, ki se lahko kombinirajo na milijone načinov. Znanstveniki imenujejo te kombinacije atomov molekul in spojin. Molekule sestavljajo vsak znan predmet, ki ga poznate, od zraka, ki ga vdihujete, do pljuč, ki jih zaužijejo. Znanstveniki veliko delajo s snovmi, sestavljenimi iz molekul, zato je pomembno vedeti, kaj je molekula in katere lastnosti ima.
Kaj so molekule in spojine?
Molekula je dva ali več atomov, kemično povezanih. Če molekulo sestavljata vsaj dva različna elementa, se imenuje spojina. Na primer, vodikov plin (H2) in voda (H2O) sta molekuli, voda pa je tudi spojina, ker jo sestavljata vodik in kisik. Molekula deluje kot ena enota in je najmanjši košček snovi, ki bo ohranil vse lastnosti te snovi. Če na primer razgradite sladkor (C12H22O11) na kaj manjšega od njegove molekularne ravni, to ne bi bil več sladkor. To bi bili posamezni atomi ogljika, vodika in kisika.
Kako nastanejo molekule?
Vsak atom je sestavljen iz pozitivno nabitih protonov in negativno nabitih elektronov. Ti elektroni so razporejeni v nivojih, imenovanih orbitale ali lupine. Najbolj energijski elektroni prebivajo v skrajni orbiti, imenovani valenčna lupina, in jih lahko delimo z drugimi atomi, da tvorijo molekulo. Število elektronov, ki jih lahko drži orbitala, določa, kakšne vrste molekul bodo tvorjene. Na primer, klor (Na) lahko sprejme samo en elektron, preden je njegova valenčna lupina polna. Zato se lahko kombinira z enim natrijevim atomom, da nastane namizna sol (NaCl), ne pa z dvema, da tvori Na2Cl.
Vrste molekul
Molekule so lahko kovalentne, polarne kovalentne, ionske ali kovinske. Kovalentne spojine tvorijo, ko si dva atoma enakovredno delita elektrona. Da bi se to zgodilo, morata imeti oba atoma enako elektronegativnost ali vleči elektrone. Le enaki atomi imajo popolnoma enako elektronegativnost, zato prave kovalentne vezi tvorijo le med elementi, ki se vežejo sami s seboj, na primer vodikov plin (H2). Atomi, ki delijo svoje elektrone rahlo neenakomerno, se imenujejo polarne kovalentne molekule. V tej vrsti spojine ima en atom nekoliko močnejši vlek elektrona kot drugi; zato elektroni porabijo več časa okoli močnejšega atoma, kar ustvari začasni pozitivni in negativni konec. Ionske spojine nastanejo, kadar ima en atom veliko močnejši vlek elektrona kot drugi atom, zaradi česar ga večino časa nadzoruje. Kovinski atomi svoje elektrone prosto delijo s številnimi atomi, kar povzroča pretok elektronov, zaradi česar so dobri prevodniki električne energije.
Sestavljeni Vs. Mešanica
Dva elementa se morata kemično vezati, da tvorita molekulo; torej si morajo deliti elektrone. Če so združeni tako, da so videti kot ena sama snov, vendar se kemično ne vežejo, je to zmes. Voda je na primer spojina, ker vodik in kisik delita elektrone. Sladkorna voda je mešanica; čeprav se njegove komponente fizično zmešajo, se kemično ne vežejo. Zmes ponavadi spominja na njene sestavine, tako kot je sladkorna voda sladkega okusa, kot sladkor, in ostane tekoča, kot voda. Spojine ne bodo ohranile lastnosti svojih komponent. Na primer, namizna sol (NaCl) je narejena iz natrija, ki pri dotiku vode vname plamen, in klora, ki je razkužilo. Ko pa jih sestavite, tvorijo stabilno, užitno snov.