Sisu
Periooditabel on kõigi teadaolevate elementide kataloog ja võib kindlalt öelda, et universum poleks olemas, kui need elemendid omavahel ei ühendu. Igat elementi iseloomustab aatom, mille tuumas on teatud arv prootoneid ja neutroneid ning neid ümbritsev teatud arv elektrone. Kui aatomid ühinevad, jagavad nad välimisi elektrone, et luua jätkusuutlikumaid energiaseisundeid. See jagamine seob aatomid ioonstruktuuriks või molekuliks.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Aatomid võivad ühineda ioonseteks võrestruktuurideks või kovalentseteks molekulideks. Erinevat tüüpi aatomite kombineerimisel nimetatakse tulemust ühendiks.
Kuidas aatomid kombineeruvad
Aatomi liitumisvalmidus sõltub elektronide arvust, mis sellel väliskehas on. Igas kestades on elektronide jaoks kaheksa tühikut, välja arvatud esimene kest, milles on ainult kaks tühikut. Kui mõned ruumid pole hõivatud, püüab aatom omandada või jagada elektrone, et see täidaks kaheksa elektroniga stabiilse väliskesta. Teisest küljest on vaid mõne lisaelektroni abil aatomil lihtsam stabiilsuse saavutamiseks neist lahti saada. Väärgaasidel, sealhulgas heeliumil, argoonil ja neoonil, on juba stabiilsed väliskestad, mis on täidetud elektronidega, nii et need elemendid ei moodusta omavahel ega teiste aatomitega kombinatsioone.
Ioonne ühend: Aatom, mille väliskehas on ainult üks elektron, püüab annetada elektroni teisele aatomile, samas kui ühe ruumiga aatom võtab selle kergesti vastu. Aatom, mis anneerib seda elektroni, saab selle tulemusel positiivse laengu ja aatom, mis selle vastu võtab, muutub negatiivselt. Elektrostaatiline atraktsioon seob aatomid seejärel võrestruktuuriks. See ei ole molekul, kuna aatomite paarid ei ole sõltumatud, kuid see on ühend, kuna see on moodustatud kahest erinevast elemendist. Tavaline lauasool, naatriumkloriid (NaCl), on ioonse ühendi klassikaline näide.
Kovalentne liimimine: Aatom, mille väliskestal on üks, kaks, kolm või neli lisaelektroni või millest üks, üks, kaks või kolm elektronit puuduvad, püüab stabiilsuse saavutamiseks jagada elektrone. Kui see jagamine toimub paarikaupa, nimetatakse sidet kovalentseks sidemeks ja see võib olla väga tugev. Selle näiteks on veemolekul, mis moodustub siis, kui hapniku molekul täidab oma välimised kestad kahe vesiniku aatomi elektronidega. Aatomid võivad jagada ühte, kahte või kolme elektronpaari ja nende moodustunud ühenditel on tavaliselt madalam sulamis- ja keemistemperatuur kui ioonsetel ühenditel.
Kõik elemendid, välja arvatud metallid, moodustavad kovalentseid sidemeid. See, mis metalli muudab, on kalduvus kaotada elektronid väliskestast ja saada iooniks, mis on laetud osake. Ioonid eelistavad jaguneda tahketeks võrestruktuurideks. Kovalentsed molekulid moodustavad seevastu sagedamini vedelikke või gaase.
Millal on molekul ühend?
Aatomid võivad kombineeruda, moodustades lihtsaid molekule, näiteks vett, või võivad nad ahelatena kombineeruda, moodustades keerukaid, näiteks sahharoosi (C12H22O11). Kuna süsiniku väliskestes on neli elektroni, annetab ja võtab ta vastu elektrone võrdselt ning moodustab kõigi orgaaniliste molekulide ehitusploki, millest elu sõltub. Kõik anorgaanilised ja orgaanilised molekulid, mis koosnevad enam kui ühest elemendist, on ühendid. Näited on vesinikkloriid (HCl), metaan (CH4), süsinikdioksiid (CO2) ja sahharoos.
Samuti on tavaline, et sama elemendi aatomid jagavad stabiilsuse saavutamiseks elektrone. Kaks atmosfääri kõige rikkalikumat gaasi, lämmastik (N2) ja hapnik (O2) koosnevad molekulidest, mis on moodustatud ühest elemendist. Lämmastiku ja hapniku molekulid ei ole ühendid, kuna need ei koosne erinevatest elementidest. Isegi osoon (O3), vähem stabiilset ja reaktiivsemat hapniku molekulide kombinatsiooni, ei kvalifitseeru ühendiks, kuna see koosneb ainult ühest elemendist.