A prima vista, gli elementi e i composti potrebbero apparire diversi, ma condividono molte somiglianze, come essere fatti di atomi e legami che collegano i loro atomi. Elementi e composti condividono anche le qualità di essere sostanze sia pure che omogenee.
La materia è una sostanza che occupa spazio e ha massa. La scienza calcola tutte le sostanze in tre gruppi: elementi, composti e miscele. È interessante notare che elementi e composti condividono più caratteristiche in comune tra loro.
Unità di base della materia: l'atomo
L'unità di base della materia è l'atomo. E quando due o più atomi si combinano chimicamente, formano molecole. Esistono due tipi principali di molecole, elementi e composti. Un elemento è un tipo di molecola composta da un solo tipo di atomo. L'elemento d'oro, per esempio, è composto solo da atomi d'oro. Al contrario, un composto è una molecola composta da diversi tipi di atomi o diversi tipi di elementi. Il composto di acqua è costituito da due atomi di idrogeno legati ad un atomo di ossigeno.
Elementi e composti hanno legami che collegano gli atomi insieme
Gli atomi si stabilizzano formando legami l'uno con l'altro. Corrispondentemente, elementi e composti esistono in forma stabile a causa dei legami formati tra i loro atomi. I due principali legami in chimica sono i legami covalenti e ionici.
I legami covalenti si formano quando gli atomi condividono gli elettroni, come l'elemento di ossigeno esistente in forma stabile come due atomi di ossigeno legati covalentemente. I legami ionici, d'altra parte, si formano quando un atomo perde un elettrone per caricarsi positivamente, e un secondo atomo guadagna l'elettrone per caricarsi negativamente. Le cariche positive e negative si attraggono l'una con l'altra per far aderire ionicamente i due atomi. Questo accade nel cloruro di sodio composto noto come sale da cucina comune.
Essenzialmente, la carica positiva dell'atomo di sodio è ionicamente legata all'atomo di cloro caricato negativamente.
A parte: mentre i gas nobili sono generalmente stabili da soli, ci sono situazioni in cui possono legarsi con gli atomi. Un atomo di gas nobile eccitato può formare legami in un processo chiamato dimerizzazione. La dimerizzazione consente a un atomo di gas nobile di collegarsi con altri atomi nelle vicinanze o di produrre composti in laboratorio. Ciò è dimostrato dai composti altamente volatili di esafluoruro di platino PtF6, xenon hexafluoroplatinate XePtF6 e xenon diossido XeO2.
Elementi e composti sono sostanze pure
Purezza di una sostanza significa che la sostanza non può essere spezzata giù ulteriormente senza perdere le sue uniche proprietà fisiche e chimiche. Pensala come "la somma è maggiore delle singole parti". Quindi, un elemento è puro perché è composto da un solo tipo di atomo.
Spezzare quell'atomo non arriverà mai alle particelle subatomiche, non all'atomo stesso. Un composto è pure perché è costituito da un solo tipo di molecola. Abbattere ulteriormente un composto porterebbe solo a singoli atomi o singoli elementi che comprendono quel composto. Particolari proprietà fisiche e chimiche sono associate a sostanze pure. Spezzare quelle sostanze pure porterebbe solo a componenti che hanno proprietà fisiche e chimiche completamente diverse dalla sostanza pura stessa.
Elementi e composti sono omogenei
In chimica, omogenea significa che una sostanza ha lo stesso aspetto e composizione uniforme in tutto. In parole povere, una lastra composta dall'elemento argento ha solo argento in tutto. Inoltre, l'intera lastra presenta proprietà sia fisiche che chimiche dell'argento. Ma una lastra di stagno arrugginita non è considerata omogenea. Allo stesso modo, l'acqua composta è omogenea quando è pura. Se l'acqua è contaminata, non è più omogenea, ma eterogenea. Quindi un elemento puro e un composto puro sono entrambi omogenei perché non sono macchiati e conservano tutte le loro proprietà in modo coerente.