Een enkele zandkorrel bevat ongeveer 2,3 x 10 ^ 19 siliciumdioxidemoleculen. Dat lijkt misschien veel, maar die zandkorrel bevat zelfs meer atomen dan moleculen, omdat elk siliciumdioxidemolecuul bestaat uit drie atomen. Er bestaan ​​relaties tussen atomen, ionen, moleculen en verbindingen, maar deze entiteiten hebben ook aanzienlijke verschillen.

Atoms: Matter's bouwstenen

Atomen zijn ongelooflijk kleine deeltjes waaruit alles bestaat. Als je naar binnen zou kunnen kijken, zou je een of meer minuscule elektronen zien die om een ​​kern draaien, de centrale locatie waar grotere protonen en neutronen verblijven. Protonen hebben positieve ladingen, elektronen hebben negatieve ladingen en neutronen zijn elektrisch neutraal. Atomen zelf zijn elektrisch neutraal wanneer ze hetzelfde aantal elektronen en protonen bevatten. Elk proton en neutron in een atoom bestaat uit drie kleinere deeltjes die quarks worden genoemd.

Wanneer atomen ladingen verwerven

Een ion verschilt van een gewoon atoom omdat het een ongelijk aantal elektronen en protonen bevat. Als een atoom elektronen verliest, krijgt het een positieve lading. Het verkrijgen van elektronen creëert een negatief geladen atoom. Een ion heeft reactiviteit en chemische eigenschappen die verschillen van een neutraal atoom. Een spectaculaire weergave van ionische activiteit treedt op wanneer het ultraviolette licht van de zon gasmoleculen raakt in het coma van een komeet en een ionenstaart creëert.

Verbindingen versus elementen: belangrijke onderscheidingen

Groter dan een atoom, een molecuul is een groep gebonden atomen. Atomen kunnen op verschillende manieren combineren om moleculen en verbindingen te vormen. Een element, zoals goud, bestaat uit moleculen van slechts één type atoom, terwijl verbindingen verschillende soorten atomen hebben. Je kunt zien hoeveel atomen van elk soort in een molecuul of verbinding bestaan ​​door naar de chemische formule te kijken. Water, een van de meest voorkomende verbindingen, bestaat uit 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom. De chemische formule is H2O. Het 2 subscript na H, het elementaire symbool voor waterstof, laat je weten dat water 2 waterstofatomen heeft. Als er geen getal is na een elementair symbool in een chemische formule, zoals met de O in H2O, dan wordt aangenomen dat het slechts één atoom in het molecuul heeft. Dat is waarom de formule van water H2O is in plaats van H2O1.

Interessante Atoomeetjes

Er zijn meer dan 13 miljoen verbindingen, hoewel wetenschappers slechts 109 elementen kennen. Dit enorme aantal verbindingen is mogelijk omdat elementen op verschillende manieren combineren om verbindingen te produceren. Een isotoop is een vorm van een element dat een ander aantal neutronen bevat dan het oorspronkelijke element. Waterstof heeft bijvoorbeeld maar één proton. Isotopen van waterstof kunnen echter nul, één of twee neutronen bevatten. Omdat de verhouding van neutronen tot protonen in een isotoop niet in evenwicht is, probeert de kern van een isotoop zichzelf vaak te stabiliseren door het aantal protonen of neutronen in de kern te wijzigen. Wanneer dat gebeurt, genereert de kern ioniserende straling.