Forskjellene mellom atomer, molekyler og Elektroner

Den moderne oppfatning av kjemi begynte med gjenopplivingen av atomteorien på begynnelsen av det 19. århundre. Kjemikere som John Dalton postulert at den grunnleggende enhet av kjemiske reaksjoner er en liten, uforanderlig partikkel kalt atom og at disse atomene gå sammen for å danne komplekser som kalles molekyler. I dag vet vi at atomer er laget av subatomære partikler, og at en av disse underenhetene, elektronet, er den grunnleggende enhet av kjemisk reaktivitet.

elektroner

Elektroner er små, nesten masseløse subatomære partikler. De bærer en negativ ladning og beveger seg raskt i diffuse skyer (kalt orbitaler) rundt de positivt ladede kjernen av et atom. Elektronskyer er vanligvis stabile, men kan destabiliseres når de utsettes for elektromagnetiske krefter, som for eksempel en annen elektronskyen, eller opphisset av energi.

Kovalente kjemiske bindinger dannes når et elektron sky er delt mellom to atomer. Tilsvarende er ioniske bindinger dannes når et elektron-tette rundt en negativt ladet atom i samsvar med en elektron-manglende område av et positivt ladet atom. Begge typer obligasjoner handle for å nøytralisere ladede atomer og er svært vanlig i molekyler.

atomer

Atomer er den grunnleggende enhet av kjemiske reaksjoner. I sin rene form, er de henvist til som elementer. Atomer består av en tett, positivt ladet kjerne av protoner (positivt ladede partikler) og nøytroner (nøytrale partikler) omgitt av elektron-sky orbitaler.

Antall protoner bestemmer det element som atomet tilhører; antall nøytroner i løpet av et gitt element kan variere, slik at massen av atomer i at elementet kan variere. De forskjellige mulige atomvekter av et element kalles dens isotoper. Antall protoner i kjernen bestemmer hvor mange elektroner i bane i atom stabil tilstand. Dette bestemmer de reaktive egenskapene for atom.

Atomic Obligasjoner

Atomer samhandle med hverandre ved å danne bindinger. Disse obligasjonene handle for å øke netto stabiliteten av alle atomer som er involvert, noe som reduserer tilgjengelig gratis energi. Atomfysikk tar for gitt at elektron orbitaler er mest stabilt når de inneholder et par av elektroner. Men noen molekyler har en nøytral ladning når en eller flere av deres elektronskyer eksisterer i en uparet tilstand.

To atomer kan dele elektronskyer via en kovalent binding for å opprettholde både kostnad og elektron stabilitet. Når en slik deling er ikke gjennomførbart, å elektron-manglende område av et atom på linje med den elektron-tette rundt et annet atom danner en delvis ionisk binding. En tredje type av binding som kalles hydrogenbinding kan dannes mellom en elektronmanglende proton og en elektrondonor slik som oksygen eller nitrogen.

molekyler

Kjemi er i stor grad studiet av interaksjonen, dannelse og nedbrytning av komplekser av atomer som kalles molekyler. Molekyler er sammensatt av atomer som er forbundet med kovalente, ioniske og hydrogenbindinger. Disse bindinger har forskjellige energier og geometrier, slik at stabiliteten og reaktiviteten av et molekyl er avhengig av både atom sammensetningen av molekylet og konfigurasjonen av sine bindinger.

Mens antallet elementer er forholdsvis liten - bare 94 naturlig forekommer på jorden - antall mulige molekyler er ekspansiv på grunn av det antall forskjellige konfigurasjoner bindingen at de kan danne.