Έννοια του ατόμου, του μορίου, του στοιχείου και της ένωσης

Τα άτομα είναι τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία όλων όσων βλέπετε γύρω σας, συμπεριλαμβανομένης της οθόνης που βλέπετε αυτήν τη στιγμή, του πίνακα μελέτης και των βιβλίων σας. Αυτή είναι η απίστευτη δύναμη της φύσης και ο χαρακτήρας αυτών των σωματιδίων. Παρά τα εξέχοντα χαρακτηριστικά της Ατομικής Θεωρίας του Dalton, την ανακάλυψη υποατομικών σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, το άτομο παραμένει το βασικό σωματίδιο καθώς είναι η μικρότερη μονάδα που μπορεί να υπολογίσει ο άνθρωπος και να μοντελοποιήσει τα χημικά χαρακτηριστικά ενός στοιχείου.

Η χημεία είναι βασικά η μελέτη της ύλης και των μετασχηματισμών που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια καθημερινών ενεργειών όπως το μαγείρεμα και πιο εξελιγμένες διαδικασίες όπως η φωτοσύνθεση. Στην ουσία, η χημεία ασχολείται με τη μελέτη των αλλαγών στο περιβάλλον μας. Ας ξεκινήσουμε συζητώντας μερικές θεμελιώδεις έννοιες σχετικά με τον ορισμό των ατόμων και των μορίων και την ουσία που παράγουν—στοιχεία και ενώσεις.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας χημείας ορισμού ατόμου, ενός στοιχείου, ενός μορίου και μιας ένωσης; Τι είναι μια απεικόνιση του καθενός;

Άτομα

Τα άτομα είναι οι θεμελιώδεις δομικές μονάδες όλης της ορατής ύλης. Επειδή ένα άτομο είναι η μικρότερη μονάδα, παραμένει το βασικό σωματίδιο. Ένα άτομο είναι η μικρότερη συστατική μονάδα ενός στοιχείου. Διαθέτει τα χημικά χαρακτηριστικά του στοιχείου και μπορεί επίσης να συμμετέχει σε χημικές αντιδράσεις. Τα άτομα είναι μικροσκοπικά και έχουν διάμετρο γύρω από ένα angstrom. Ο ορισμός του Atom για τη χημεία αναφέρεται σε οτιδήποτε είναι άθραυστο. Όταν ο Ντάλτον παρουσίασε την ατομική του θεωρία, το άτομο θεωρήθηκε αδιαίρετο, εξ ου και το όνομα. Ωστόσο, τελικά ανακαλύφθηκε ότι τα άτομα είχαν χωριστεί σε μικρότερα συστατικά. Αυτά αναφέρονται ως υποατομικά σωματίδια.

Ποια είναι τα στοιχεία που συνθέτουν ένα άτομο;

Ένα άτομο αποτελείται από τρία σωματίδια:νετρόνια, πρωτόνια και ηλεκτρόνια, εκτός από το υδρογόνο, το οποίο δεν έχει νετρόνια.

Κάθε άτομο περιέχει έναν πυρήνα που περιβάλλεται από ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια.
Ο πυρήνας περιέχει συνήθως την ίδια ποσότητα πρωτονίων και νετρονίων, τα οποία συλλογικά αναφέρονται ως νουκλεόνια.
Τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο, τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο και τα νετρόνια δεν έχουν φορτίο.

Ατομικά στοιχεία

Ένα άτομο αποτελείται από δύο μέρη:

Ένας πυρήνας, που αποτελείται από σωματίδια που ονομάζονται πρωτόνια και νετρόνια, βρίσκεται στον πυρήνα ενός ατόμου.
Το ηλεκτρικό φορτίο των πρωτονίων είναι θετικό. Το στοιχείο του ατόμου ορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του.
Τα νετρόνια είναι παρόμοια με τα πρωτόνια σε μέγεθος, αλλά δεν έχουν φορτίο.
Τα ηλεκτρόνια είναι πολύ μικρότερα από τα πρωτόνια ή τα νετρόνια. Είναι αρνητικά φορτισμένα. Ταξιδεύουν με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός και περικυκλώνουν τον πυρήνα σε ακριβείς αποστάσεις, που καθορίζονται από την ενέργειά τους.

Τι είναι ένα μόριο;

Η μικρότερη μονάδα μιας ουσίας που εμφανίζει τα χημικά χαρακτηριστικά της ένωσης ονομάζεται μόριο. Αποτελούνται από άτομα διατεταγμένα σε ομάδες.

Όπως έχουμε ήδη συζητήσει παραπάνω ότι τα άτομα αποτελούνται από πρωτόνια, ηλεκτρόνια και νετρόνια. Η ύπαρξη θετικά φορτισμένων πρωτονίων στον πυρήνα κάνει τον πυρήνα επίσης θετικά φορτισμένο. Ο πυρήνας είναι η κεντρική ατομική μάζα ορισμένων στοιχείων. Τα άτομα είναι κυρίως άδεια.

Ο ατομικός αριθμός κάθε στοιχείου είναι μοναδικός. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα ενός στοιχείου είναι γνωστός ως ατομικός του αριθμός. Υποδηλώνεται με το γράμμα Z. Όταν μιλάμε για τη μάζα των ατόμων, πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη τη μάζα των σωματιδίων τους. Τα ηλεκτρόνια έχουν τέτοια μάζα μηδέν. Ως αποτέλεσμα, η μάζα ενός ατόμου είναι ίση με το άθροισμα των πρωτονίων και των νετρονίων του. Το A αντιπροσωπεύει τον μαζικό αριθμό.

Ένα μόριο είναι το μικρότερο συστατικό (σωματίδιο) μιας ένωσης, που διαθέτει όλα τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά της ουσίας. Αυτό δεν σημαίνει ότι τα μόρια δεν μπορούν να διασπαστούν σε μικρότερα κομμάτια, όπως τα άτομα που τα αποτελούν ή τα κομμάτια του μορίου, τα οποία αποτελούνται από πολλά άτομα ή τμήματα ατόμων. Τα μόρια αποτελούνται από άτομα διατεταγμένα σε ομάδες.

Παραδείγματα μορίων

Ένα μόριο είναι ένας συνδυασμός δύο ή περισσότερων ατόμων που συνθέτουν μια τόσο μικρή μονάδα μέσω της οποίας μια καθαρή ουσία μπορεί να διασπαστεί διατηρώντας τη σύνθεση και τις χημικές της ιδιότητες. Εδώ είναι μερικές περιπτώσεις μορίων.

H2O (υπεροξείδιο του υδρογόνου) (νερό)
N2 (άζωτο)
Το O3 είναι ένα είδος οξυγόνου (όζοντος)
Οξείδιο ασβεστίου (CaO) (οξείδιο ασβεστίου)
Το C6H12O6 είναι μια χημική ένωση που ονομάζεται γλυκόζη, ένας τύπος σακχάρου
Χλωριούχο νάτριο (NaCl) (επιτραπέζιο αλάτι)

Στοιχείο

Κάθε στοιχείο αποτελείται από έναν μόνο τύπο ατόμου που δεν μπορεί να αναλυθεί φυσικά ή χημικά σε ένα απλούστερο είδος. Για παράδειγμα, το στοιχείο υδρογόνο αποτελείται από άτομα με ένα μόνο πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο.

Σύνθετο

Μια ένωση είναι ένα υλικό που σχηματίζεται από τη χημική ένωση δύο ή περισσότερων διακριτών συστατικών. Το νερό (H2O), το επιτραπέζιο αλάτι (NaCl), η επιτραπέζια ζάχαρη (C12H22O11) και η κιμωλία είναι όλα παραδείγματα ενώσεων. Χημικά, μπορεί να αναχθεί σε μια απλούστερη μορφή ύλης (στοιχεία).

Στοιχεία και σύνθετα μόρια

Μόρια στοιχείων:Τα μόρια ενός στοιχείου αποτελούνται από το ίδιο είδος ατόμων.
Μερικά στοιχεία, όπως το αργό (ar), το ήλιο (αυτός) και άλλα, έχουν μόνο ένα άτομο στα μόριά τους. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει με την πλειοψηφία των μη μετάλλων.
Ένα μόριο Ο2, για παράδειγμα, είναι διατομικό μόριο επειδή περιέχει δύο άτομα οξυγόνου. Παράγουμε όζον όταν τρία άτομα οξυγόνου ενώνονται σε ένα μόριο αντί για τα κανονικά δύο. Η ατομικότητα ενός μορίου αναφέρεται στον αριθμό των ατόμων που το αποτελούν.
Τα μέταλλα και ορισμένα άλλα συστατικά μόρια, όπως ο άνθρακας, δεν έχουν βασική δομή. Αντίθετα, αποτελούνται από έναν άπειρο αριθμό ατόμων συνδεδεμένων μεταξύ τους.
Μόρια ενώσεων:Τα μόρια ένωσης σχηματίζονται όταν άτομα διαφορετικών στοιχείων συνδυάζονται σε συγκεκριμένες ποσότητες.