Atom vs Molecule
Yksittäiset elementit ovat tuskin vakaita luonnollisissa olosuhteissa. Ne muodostavat erilaisia yhdistelmiä keskenään tai muiden elementtien kanssa ollakseen olemassa. Kun näin tapahtuu, yksittäisten alkuaineiden ominaisuudet vaihtelevat ja aiheuttavat uusia sekoituksia.
Atom
Atomit ovat kaikkien olemassa olevien aineiden pieniä rakennuspalikoita. Ne ovat niin pieniä, että emme voi edes havaita paljaalla silmällämme. Normaalisti atomit ovat Angströmin alueella. Atomi koostuu ytimestä, jossa on protoneja ja neutroneja. Neutronien ja protonien lisäksi ytimessä on muita pieniä atomihiukkasia, ja ytimen ympärillä kiertää elektroneja kiertoradalla. Suurin osa atomin tilasta on tyhjää. Positiivisen varautuneen ytimen (protonien aiheuttama positiivinen varaus) ja negatiivisesti varautuneiden elektronien väliset vetovoimat ylläpitävät atomin muotoa.
Samantyyppisillä atomeilla on samanlaiset protonit ja elektronit. Samantyyppiset atomit voivat vaihdella läsnä olevien neutronien lukumäärän vuoksi, ja näitä kutsutaan isotoopeiksi. Atomit voivat liittyä muiden atomien kanssa eri tavoin muodostaen siten tuhansia molekyylejä. Kaikilla elementeillä on kaksi- tai moniatominen järjestely tullakseen stabiiliksi, paitsi Nobel-kaasut. Elektronien luovutus- tai poistokykynsä mukaan ne voivat muodostaa kovalenttisia sidoksia tai ionisidoksia. Joskus atomien välillä on hyvin heikkoja vetovoimaa.
Atomin rakenne määritettiin useiden eri tutkijoiden suorittamilla kokeilla. D altonin teorian mukaan
- Kaikki asiat on tehty atomeista, eikä atomeja voida hajottaa enempää.
- Kaikki tietyn alkuaineen atomit ovat identtisiä.
- Yhdisteet muodostuvat kahden tai useamman atomin yhdistelmästä.
- Atomeja ei voi tehdä tai tuhota. Kemiallinen reaktio on atomien uudelleenjärjestely.
D altonin teoriaan on nyt kuitenkin tehty joitain muutoksia, joissa on edistynyt havainto atomista.
Molekyyli
Molekyylejä muodostuu sitomalla kemiallisesti kaksi tai useampia saman alkuaineen atomia (esim. O2, N2) tai eri atomia elementit (H2O, NH3). Molekyyleillä ei ole varausta, ja atomit ovat sitoutuneet kovalenttisilla sidoksilla. Molekyylit voivat olla hyvin suuria (hemoglobiini) tai hyvin pieniä (H2) liittyneiden atomien lukumäärästä riippuen. Molekyylissä olevien atomien tyyppi ja lukumäärä näytetään molekyylikaavalla.
Molekyylissä olevien atomien yksinkertaisin kokonaislukusuhde saadaan empiirisellä kaavalla. Esimerkiksi C6H12O6 on glukoosin molekyylikaava ja CH 2O on empiirinen kaava. Molekyylimassa on massa, joka on laskettu ottaen huomioon molekyylikaavassa annettu atomien kokonaismäärä. Jokaisella molekyylillä on oma geometria. Molekyylin atomit on järjestetty vakaimmalla tavalla tietyillä sidoskulmilla ja sidospituuksilla, jotta voidaan minimoida hylkäykset ja jännitysvoimat.
Mitä eroa on atomilla ja molekyylillä?