Het periodiek systeem is een catalogus van alle bekende elementen, en het is veilig om te zeggen dat dit universum niet zou bestaan ​​als deze elementen niet zouden combineren. Elk element wordt gekenmerkt door een atoom met een bepaald aantal protonen en neutronen in de kern en een bepaald aantal elektronen dat hen omringt. Wanneer atomen samenkomen, delen ze hun buitenste elektronen om meer duurzame energietoestanden te creëren. Dit delen verbindt de atomen met een ionische structuur of een molecuul.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Atomen kunnen combineren in ionische roosterstructuren of in covalente moleculen. Wanneer verschillende soorten atomen samenkomen, wordt het resultaat een verbinding genoemd.

Hoe atomen combineren

De neiging om een ​​atoom te combineren hangt af van het aantal elektronen dat het in zijn buitenste schil heeft. Elke schaal heeft acht ruimtes voor elektronen, behalve de eerste schaal, die slechts twee ruimtes heeft. Als een paar van de ruimtes niet bezet zijn, probeert een atoom elektronen te verwerven of te delen om het te vullen om een ​​stabiele buitenste schil met acht elektronen te verkrijgen. Aan de andere kant is het gemakkelijker voor een atoom met slechts een paar extra elektronen om ze kwijt te raken om stabiliteit te bereiken. De edelgassen, waaronder helium, argon en neon, hebben al stabiele buitenste schillen gevuld met elektronen, dus deze elementen vormen geen combinaties met elkaar of met andere atomen.
Ionische samenstelling: een atoom met slechts één elektron in zijn buitenste schil probeert het elektron aan een ander atoom te schenken, terwijl een met een enkele spatie het gemakkelijk zal accepteren. Het atoom dat dit elektron doneert, raakt hierdoor positief geladen en het atoom dat het aanvaardt, wordt negatief geladen. Elektrostatische aantrekking verbindt dan de atomen in een roosterstructuur. Dit is geen molecuul, omdat de paren atomen niet onafhankelijk zijn, maar het is een samenstelling, omdat het bestaat uit twee verschillende elementen. Gemeenschappelijk keukenzout, natriumchloride (NaCl), is het klassieke voorbeeld van een ionische verbinding.

Covalent Bonding: een atoom met één, twee, drie of vier extra elektronen in de buitenste schil, of één ontbrekende, twee of drie elektronen, probeert elektronen te delen om stabiliteit te bereiken. Wanneer dit delen in paren gebeurt, wordt de band een covalente band genoemd en deze kan erg sterk zijn. Het watermolecuul, dat wordt gevormd wanneer een zuurstofmolecuul zijn buitenste omhulsels vult met elektronen uit twee waterstofatomen, is een voorbeeld. Atomen kunnen één, twee of drie elektronenparen delen, en de verbindingen die ze vormen hebben lagere smelt- en kookpunten dan ionische verbindingen.

Alle elementen behalve metalen vormen covalente bindingen. Een onderdeel van wat een metaal maakt tot wat het is, is de neiging om de elektronen in de buitenste schil te verliezen en een ion te worden, wat een geladen deeltje is. Ionen geven de voorkeur aan coalescentie in solide roosterstructuren. Covalente moleculen daarentegen vormen vaker vloeistoffen of gassen.

Wanneer is een molecuul een verbinding?

Atomen kunnen zich combineren tot eenvoudige moleculen, zoals water, of ze kunnen combineren in grote reeksen om complexe te vormen, zoals sucrose (C _{12H <22O 11). Omdat koolstof vier elektronen in zijn buitenste schil heeft, schenkt het en accepteert het elektronen even goed, en het is de bouwsteen van alle organische moleculen waarvan het leven afhangt. Alle anorganische en organische moleculen die uit meer dan één element bestaan, zijn verbindingen. Voorbeelden zijn waterstofchloride (HCl), methaan (CH 4), koolstofdioxide (CO 2) en sucrose.}

Het is ook gebruikelijk dat atomen van hetzelfde element elektronen delen om stabiliteit te bereiken . De twee meest voorkomende gassen in de atmosfeer, stikstof (N> 2) en zuurstof (O _{2), zijn samengesteld uit moleculen gevormd uit een enkel element. Stikstof- en zuurstofmoleculen zijn geen verbindingen, omdat ze niet uit verschillende elementen zijn samengesteld. Zelfs ozon (O 3), een minder stabiele en meer reactieve combinatie van zuurstofmoleculen, kan niet worden aangemerkt als een verbinding, omdat het uit slechts één element bestaat.}