Atom vs. molekyyli
Yksittäiset elementit ovat tuskin vakaita luonnollisissa olosuhteissa. Ne muodostavat erilaisia yhdistelmiä keskenään tai muiden elementtien kanssa voidakseen olla olemassa. Kun näin tapahtuu, yksittäisten alkuaineiden ominaisuudet vaihtelevat ja synnyttävät uusia seoksia.
Atomi
Atomit ovat kaikkien olemassa olevien aineiden pieniä rakennuspalikoita. Ne ovat niin pieniä, että emme voi edes tarkkailla paljaalla silmällä. Normaalisti atomit ovat Angstrom-alueella. Atomi koostuu ytimestä, jossa on protoneja ja neutroneja. Muut kuin neutronit ja protonit, ytimessä on muita pieniä aliatomihiukkasia, ja kiertoradoilla on elektronia, jotka kiertävät ytimen ympärillä. Suurin osa atomin tilasta on tyhjä. Positiivisesti varatun ytimen (protoneista johtuvan positiivisen varauksen) ja negatiivisesti varautuneiden elektronien väliset vetovoimat ylläpitävät atomin muotoa.
Saman tyyppisillä atomeilla on samanlaiset protonit ja elektronit. Samantyyppiset atomit voivat poiketa läsnä olevien neutronien lukumäärästä, ja nämä tunnetaan isotoopeiksi. Atomit voivat liittyä muihin atomeihin eri tavoin ja muodostaa siten tuhansia molekyylejä. Kaikilla elementeillä on diatomi- tai polyatominen järjestely, jotta ne voisivat vakautua paitsi Nobelin kaasut. Elektroneja luovuttavien tai vetävien kykyjensä mukaan he voivat muodostaa kovalenttisia sidoksia tai ionisidoksia. Joskus atomien välillä on hyvin heikkoja vetovoimia.
Atomin rakenne määritettiin useiden tutkijoiden tekemillä kokeilla. Daltons-teorian mukaan
- Kaikki asiat on valmistettu atomeista, eikä atomeja voida jakaa edelleen.
- Kaikki tietyn elementin atomit ovat identtisiä.
- Yhdisteet muodostuvat kahden tai useamman atomin yhdistelmällä.
- Atomeja ei voida valmistaa tai tuhota. Kemiallinen reaktio on atomien uudelleenjärjestely.
Daltons-teoriaan on kuitenkin tehty joitain muutoksia, joissa on edistyneempi havainto atomista.
Molekyyli
Molekyylit koostuvat kemiallisesti sitomalla kaksi tai useampia atomeja saman alkuaineen (esim O 2, N 2) tai eri osia (H 2 O, NH 3). Molekyyleillä ei ole varausta, ja atomit sitoutuvat kovalenttisilla sidoksilla. Molekyylit voivat olla hyvin suuria (hemoglobiini) tai hyvin pieniä (H 2) riippuen kytkettyjen atomien määrästä. Molekyylin atomien tyyppi ja määrä esitetään molekyylikaavalla.
Yksinkertaisin molekyylissä olevien atomien kokonaislukusuhde saadaan empiirisen kaavan avulla. Esimerkiksi C 6 H 12 O 6 on molekyylikaava glukoosia, ja CH 2 O on empiirinen kaava. Molekyylimassa on massa, joka lasketaan ottaen huomioon molekyylikaavassa annettu atomien kokonaismäärä. Jokaisella molekyylillä on oma geometria. Molekyylin atomit on järjestetty vakaimmalla tavalla tietyllä sidekulmalla ja sidoksen pituuksilla, jotta minimoidaan vastenmielisyydet ja rasitusvoimat.
Mitä eroa on atomilla ja molekyylillä?
