Obsah
Atómy sú základnými stavebnými kameňmi všetkého vo vesmíre. Ich rôzne vlastnosti ich delia na 118 prvkov, ktoré sa môžu kombinovať miliónmi spôsobov. Vedci nazývajú tieto kombinácie atómových molekúl a zlúčenín. Molekuly tvoria každý známy predmet, ktorý poznáte, od vzduchu, ktorý dýchate, až po pľúca, ktoré ho berú. Vedci vo veľkej miere pracujú s látkami vyrobenými z molekúl, takže je dôležité vedieť, čo je molekula a aké vlastnosti má.
Čo sú to molekuly a zlúčeniny?
Molekula je dva alebo viac atómov chemicky spojených dohromady. Ak molekulu tvoria najmenej dva rôzne prvky, nazýva sa to zlúčenina. Napríklad plynný vodík (H2) a voda (H2O) sú molekuly, ale voda je tiež zlúčeninou, pretože sa skladá z vodíka a kyslíka. Molekula sa chová ako jedna jednotka a je najmenšou látkou, ktorá si zachová všetky vlastnosti tejto látky. Napríklad, ak rozložíte cukor (C12H22O11) na čokoľvek menšie, ako je jeho molekulárna hladina, už by to nebol cukor. Mohli by to byť jednotlivé atómy uhlíka, vodíka a kyslíka.
Ako sa tvoria molekuly?
Každý atóm sa skladá z pozitívne nabitých protónov a negatívne nabitých elektrónov. Tieto elektróny sú usporiadané do úrovní nazývaných orbitaly alebo granáty. Najaktívnejšie elektróny sídlia v najvzdialenejšom obežnom obehu, nazývanom valenčný obal, a môžu sa zdieľať s ostatnými atómami za vzniku molekuly. Počet elektrónov, ktoré môže orbitál držať, určuje, aký druh molekúl sa vytvorí. Napríklad chlór (Na) môže prijať iba jeden elektrón skôr, ako sa naplní jeho valenčný obal. Preto sa môže kombinovať s jedným atómom sodíka za vzniku jedlej soli (NaCl), ale nie s dvoma, za vzniku NaCl.
Druhy molekúl
Molekuly môžu byť kovalentné, polárne kovalentné, iónové alebo kovové. Kovalentné zlúčeniny sa tvoria, keď dva atómy zdieľajú elektróny rovnako. Aby k tomu došlo, musia mať oba atómy rovnakú elektronegativitu alebo elektróny natiahnuť. Iba identické atómy majú presne rovnakú elektronegativitu, takže skutočné kovalentné väzby sa tvoria iba medzi prvkami, ktoré sa viažu so sebou, napríklad plynným vodíkom (H2). Atómy, ktoré zdieľajú svoje elektróny mierne nerovnomerne, sa nazývajú polárne kovalentné molekuly. V tomto type zlúčeniny má jeden atóm mierne silnejší ťah na elektrón ako druhý; elektrón preto trávi viac času okolo silnejšieho atómu, čím vytvára dočasný pozitívny a negatívny koniec. Iónové zlúčeniny sa tvoria, keď jeden atóm má oveľa silnejší ťah na elektrón ako druhý atóm, čo ho spôsobuje, že ho väčšinu času reguluje. Kovové atómy zdieľajú svoje elektróny voľne s mnohými atómami, čo spôsobuje tok elektrónov, čo z nich robí dobrých vodičov elektriny.
Zložené vs. zmes
Dva prvky sa musia chemicky viazať, aby vytvorili molekulu; to znamená, že musia zdieľať elektróny. Ak sa kombinujú takým spôsobom, že sa javia ako jediná látka, ale chemicky sa neviažu, je to zmes. Napríklad voda je zlúčenina, pretože elektróny zdieľajú vodík a kyslík. Cukrová voda je zmes; hoci sú jeho zložky fyzicky zmiešané, nie sú chemicky viazané. Zmes sa zvyčajne bude podobať svojim zložkám, rovnako ako voda z cukru chutí sladko ako cukor a zostane tekutinou, napríklad vodou. Zlúčeniny si nebudú zachovávať vlastnosti svojich zložiek. Napríklad jedlá soľ (NaCl) je vyrobená zo sodíka, ktorý pri kontakte s vodou prepáli plamene, a z chlóru, ktorý je dezinfekčným prostriedkom. Keď ich však dáte dokopy, vytvoria stabilnú jedlú látku.