Inhalt
- Was sind Moleküle und Verbindungen?
- Wie bilden sich Moleküle?
- Arten von Molekülen
- Verbindung Vs. Mischung
Atome sind die Grundbausteine von allem im Universum. Ihre unterschiedlichen Eigenschaften unterteilen sie in 118 Elemente, die sich auf millionenfache Weise kombinieren lassen. Wissenschaftler nennen diese Kombinationen von Atomen Moleküle und Verbindungen. Moleküle bilden jedes bekannte Objekt, das Sie kennen, von der Luft, die Sie einatmen, bis zur Lunge, die es einatmen. Wissenschaftler arbeiten intensiv mit Substanzen, die aus Molekülen bestehen. Daher ist es wichtig zu wissen, was ein Molekül ist und welche Eigenschaften es hat.
Was sind Moleküle und Verbindungen?
Ein Molekül besteht aus zwei oder mehr Atomen, die chemisch miteinander verbunden sind. Wenn das Molekül aus mindestens zwei verschiedenen Elementen besteht, spricht man von einer Verbindung. Beispielsweise sind Wasserstoffgas (H2) und Wasser (H2O) Moleküle, aber Wasser ist auch eine Verbindung, da es aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht. Ein Molekül wirkt wie eine einzelne Einheit und ist das kleinste Stück einer Substanz, das alle Eigenschaften dieser Substanz beibehält. Wenn Sie beispielsweise Zucker (C12H22O11) auf einen niedrigeren molekularen Wert zersetzen, handelt es sich nicht mehr um Zucker. Es wären einzelne Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome.
Wie bilden sich Moleküle?
Jedes Atom besteht aus positiv geladenen Protonen und negativ geladenen Elektronen. Diese Elektronen sind in Ebenen angeordnet, die als Orbitale oder Schalen bezeichnet werden. Die energiereichsten Elektronen befinden sich im äußersten Orbital, der sogenannten Valenzschale, und können mit anderen Atomen geteilt werden, um ein Molekül zu bilden. Die Anzahl der Elektronen, die ein Orbital aufnehmen kann, bestimmt, welche Art von Molekülen sich bilden wird. Beispielsweise kann Chlor (Na) nur ein Elektron aufnehmen, bevor seine Valenzschale voll ist. Daher kann es sich mit einem Natriumatom verbinden, um Tafelsalz (NaCl) zu bilden, aber nicht mit zwei, um Na2Cl zu bilden.
Arten von Molekülen
Moleküle können kovalent, polar kovalent, ionisch oder metallisch sein. Kovalente Verbindungen entstehen, wenn zwei Atome ihre Elektronen gleichmäßig teilen. Dazu müssen beide Atome die gleiche Elektronegativität haben oder an den Elektronen ziehen. Nur identische Atome haben genau die gleiche Elektronegativität, so dass sich nur zwischen sich selbst bindenden Elementen wie Wasserstoffgas (H2) echte kovalente Bindungen bilden. Atome, die ihre Elektronen etwas ungleichmäßig teilen, werden polare kovalente Moleküle genannt. Bei dieser Art von Verbindung zieht ein Atom das Elektron etwas stärker an als das andere. Daher verbringt das Elektron mehr Zeit um das stärkere Atom und erzeugt ein temporäres positives und negatives Ende. Ionenverbindungen entstehen, wenn ein Atom das Elektron viel stärker anzieht als das andere und es die meiste Zeit kontrolliert. Metallische Atome teilen ihre Elektronen frei mit vielen Atomen und verursachen einen Elektronenfluss, der sie zu guten Leitern für Elektrizität macht.
Verbindung Vs. Mischung
Zwei Elemente müssen sich chemisch verbinden, um ein Molekül zu bilden. das heißt, sie müssen Elektronen teilen. Wenn sie so kombiniert werden, dass sie eine einzige Substanz zu sein scheinen, aber nicht chemisch gebunden sind, handelt es sich um eine Mischung. Zum Beispiel ist Wasser eine Verbindung, weil Wasserstoff und Sauerstoff Elektronen teilen. Zuckerwasser ist eine Mischung; Obwohl seine Komponenten physikalisch vermischt sind, sind sie nicht chemisch gebunden. Eine Mischung ähnelt normalerweise ihren Bestandteilen, genauso wie das Zuckerwasser süß schmeckt wie Zucker und flüssig bleibt wie Wasser. Verbindungen behalten nicht die Eigenschaften ihrer Komponenten bei. Zum Beispiel besteht Tafelsalz (NaCl) aus Natrium, das beim Berühren von Wasser in Flammen aufsteigt, und Chlor, das ein Desinfektionsmittel ist. Wenn Sie sie jedoch zusammenfügen, bilden sie eine stabile, essbare Substanz.