Gli atomi sono i mattoni fondamentali di tutto nell'universo. Le loro diverse proprietà li dividono in 118 elementi, che possono combinarsi in milioni di modi. Gli scienziati chiamano queste combinazioni di molecole e composti di atomi. Le molecole costituiscono ogni oggetto familiare che conosci, dall'aria che respiri ai tuoi polmoni che lo assorbono. Gli scienziati lavorano intensamente con sostanze fatte di molecole, quindi è importante sapere cos'è una molecola e quali proprietà ha. >

Cosa sono le molecole e i composti?

Una molecola è composta da due o più atomi uniti chimicamente. Se almeno due elementi diversi costituiscono la molecola, si chiama composto. Ad esempio, l'idrogeno gassoso (H2) e l'acqua (H2O) sono molecole, ma l'acqua è anche un composto perché è costituita da idrogeno e ossigeno. Una molecola agisce come una singola unità ed è il più piccolo pezzo di una sostanza che manterrà tutte le proprietà di quella sostanza. Ad esempio, se hai decomposto lo zucchero (C12H22O11) in qualcosa di più piccolo del suo livello molecolare, non sarebbe più zucchero. Si tratterebbe di singoli atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno.

Come si formano le molecole?

Ogni atomo è costituito da protoni caricati positivamente e da elettroni caricati negativamente. Questi elettroni sono disposti in livelli chiamati orbitali o conchiglie. Gli elettroni più energetici risiedono nell'orbitale più esterno, chiamato guscio di valenza, e possono essere condivisi con altri atomi per formare una molecola. Il numero di elettroni che un orbitale può contenere determina quale tipo di molecole si formeranno. Ad esempio, il cloro (Na) può accettare solo un elettrone prima che il suo guscio di valenza sia pieno. Quindi può combinarsi con un atomo di sodio per produrre sale da tavola (NaCl) ma non due per formare Na2Cl.

Tipi di molecole

Le molecole possono essere covalenti, polari covalenti, ionici o metallici. I composti covalenti si formano quando due atomi condividono equamente i loro elettroni. Perché ciò avvenga, entrambi gli atomi devono avere la stessa elettronegatività o tirare gli elettroni. Solo gli atomi identici hanno esattamente la stessa elettronegatività, quindi i veri legami covalenti si formano solo tra elementi che si legano con se stessi, come l'idrogeno gassoso (H2). Gli atomi che condividono i loro elettroni leggermente in modo disuguale sono chiamati molecole covalenti polari. In questo tipo di composto, un atomo ha una forza leggermente più forte dell'elettrone rispetto all'altra; quindi l'elettrone trascorre più tempo attorno all'atomo più forte, creando un finale positivo e negativo. I composti ionici si formano quando un atomo ha un'attrazione molto più forte sull'elettrone rispetto all'altro atomo, causandone il controllo per la maggior parte del tempo. Gli atomi metallici condividono i loro elettroni liberamente con molti atomi, causando un flusso di elettroni, che li rende buoni conduttori di elettricità.

Compound vs. Miscela

Due elementi devono legarsi chimicamente per formare una molecola; cioè, devono condividere gli elettroni. Se sono combinati in modo tale da sembrare una singola sostanza, ma non sono legati chimicamente, è una miscela. Ad esempio, l'acqua è un composto perché l'idrogeno e l'ossigeno condividono gli elettroni. L'acqua zuccherata è una miscela; sebbene i suoi componenti siano fisicamente mescolati, non hanno legami chimici. Una miscela di solito assomiglia ai suoi componenti, proprio come l'acqua zuccherata ha un sapore dolce, come lo zucchero, e rimane un liquido, come l'acqua. I composti non manterranno le proprietà dei loro componenti. Ad esempio, il sale da cucina (NaCl) è costituito da sodio, che irrompe nelle fiamme quando tocca l'acqua e il cloro, che è un disinfettante. Tuttavia, quando li metti insieme, formano una sostanza stabile e commestibile.