Молекула, атом і іон - це основні поняття в молекулярній хімії, які допомагають нам зрозуміти будову і властивості речовини. Незважаючи на те, що всі три терміни пов'язані з мікроструктурою матерії, вони мають суттєві відмінності один від одного.
Атом - це найменша частинка речовини, яка зберігає його хімічні властивості. Він складається з протонів, нейтронів та електронів. Протони-позитивно заряджені частинки, нейтрони-несучі нейтральний заряд, а електрони - негативно заряджені частинки, що знаходяться навколо ядра атома. Атоми об'єднуються, утворюючи молекула.
Молекула - це група атомів, об'єднаних хімічними зв'язками. На відміну від атомів, молекули мають масу і певну форму. Вони відіграють важливу роль у формуванні властивостей речовини. Молекули, на відміну від атомів, можуть бути складовими, тобто містити кілька типів атомів.
Іон - це заряджена частинка, яка утворюється при втраті або придбанні атомом одного або декількох електронів. При цьому число протонів і нейтронів в іоні залишається незмінним. Іони можуть бути позитивно зарядженими (катіонами) або негативно зарядженими (аніонами). Іони відіграють важливу роль у процесах хімічних реакцій та взаємодіях речовин.
Визначення молекули
Кожна молекула має свої унікальні властивості, які визначають її хімічні та фізичні характеристики. Форма і розмір молекули впливають на її взаємодію з іншими молекулами і навколишнім середовищем.
Молекули можуть містити атоми одного або різних хімічних елементів. Якщо молекула складається лише з атомів одного елемента, вона називається елементарною молекулою. Прикладами елементарних молекул є молекули кисню (O2), азоту (N2) і водню (H2).
Молекули можуть бути зарядженими або незарядженими. Заряджені молекули називаються іонами. Вони мають позитивний або негативний заряд, утворений додаванням або видаленням одного або декількох електронів. Наприклад, іон катіону натрію (Na + ) має позитивний заряд, а іон аніону хлору (Cl - ) має негативний заряд.
Молекули відіграють важливу роль у різних процесах у природі та в різних галузях науки, таких як хімія, фізика, біологія та матеріалознавство.
Визначення атома
Ядро атома містить заряджені частинки-протони і нейтрони. Протони мають позитивний заряд, а нейтрони не мають заряду. Число протонів в ядрі визначає атомний номер елемента. Нейтрони не впливають на хімічні властивості атома, але впливають на його масу.
Електрони знаходяться в електронній оболонці, яка оточує ядро. Електрони мають негативний заряд і беруть участь у хімічних реакціях. Електрони розподіляються навколо ядра на різних енергетичних рівнях, які називаються електронними оболонками. Кількість електронів в оболонках визначає хімічні властивості атома.
Нейтральний атом має рівну кількість протонів і електронів, тому заряд атома дорівнює нулю. Якщо атом отримує або втрачає один або кілька електронів, він перетворюється на іон - заряджену частинку.
| Частинка | Заряд | Маса |
|---|---|---|
| Протон | + | 1,67 x 10 -27 кг |
| Електрон | - | 9,11 x 10 -31 кг |
| Нейтрон | Ні | 1,67 x 10 -27 кг |
Визначення іона
Отримання іона відбувається в процесі хімічних реакцій, коли атоми обмінюються електронами. Атом, який втратив один або кілька електронів, перетворюється на позитивно заряджений іон. У свою чергу, атом, який прийняв Додаткові електрони, стає негативно зарядженим іоном.
Іони відіграють важливу роль у багатьох процесах, особливо в хімії та фізиці. Завдяки своїм електричним властивостям вони можуть утворювати іонні зв'язки, які є одним із типів хімічного зв'язку між атомами. Іони також можуть брати участь в реакціях окислення-відновлення і служити джерелом електричного струму в електролітах.
Відмінність
Основні відмінності між молекулою, атомом та іоном полягають у їх структурі та заряді.
- Атом-це нейтральна частинка, яка має однакову кількість протонів (позитивно заряджених частинок) та електронів (негативно заряджених частинок). Атоми об'єднуються в молекули, щоб досягти більш стабільного стану.
- Молекула-це структура, що складається з двох або більше атомів, пов'язаних хімічними зв'язками. Їх зв'язки можуть бути ковалентними (діляться електрони) або іонними (утворення іонів).
- Іон-це атом або група атомів, які мають електричний заряд. Вони можуть бути позитивно зарядженими (катіони), якщо втратили один або кілька електронів, або негативно зарядженими (аніони), якщо придбали один або кілька електронів.
Важливо зазначити, що атоми можуть утворювати різні типи зв'язків, включаючи ковалентні зв'язки, іонні зв'язки та металеві зв'язки, що впливає на їх хімічні та фізичні властивості. Молекули та іони також можуть утворювати різні сполуки та взаємодіяти між собою, що визначає їх роль у хімічних реакціях та процесах.
Відмінності між молекулами та атомами
Атом - це найменша частка речовини, що зберігає його хімічні властивості. Атоми складаються з ядра, в якому містяться позитивно заряджені протони і нейтрони, і електронів, які обертаються навколо ядра. Кількість протонів в атомі визначає його хімічні властивості і називається атомним номером.
Основна відмінність молекул від атомів полягає в їх структурі та кількості атомів. Молекули складаються з двох або більше атомів, пов'язаних хімічними зв'язками, тоді як атоми є основними будівельними блоками молекул. Молекули можуть бути складовими, тобто складатися з різних видів атомів, а атоми завжди є простими.
Відмінності між молекулами та іонами
Молекула-це структурна одиниця речовини, утворена двома або більше пов'язаними між собою атомами. У молекулі атоми можуть бути одного або різних елементів. Молекули утворюються шляхом хімічного зв'язку між атомами і можуть мати різну форму і розміри.
Іон, у свою чергу, є зарядженою частинкою, яка утворюється в результаті втрати або придбання атомом або групою атомів одного або декількох електронів. Іони можуть бути позитивно (катіон) або негативно (аніон) зарядженими.
У таблиці нижче наведені основні відмінності між молекулами та іонами.
| Параметр | Молекула | Іон |
|---|---|---|
| Складова | Два або більше атома одного або різних елементів | Атоми з нестачею або надлишком електронів |
| Заряд | Нейтральний | Заряджена (позитивна або негативна) |
| Зв'язки | Атоми пов'язані хімічним зв'язком | Між іонами діють електростатичні сили |
| Форма і розміри | Можуть мати різну форму і розміри | Форма і розміри залежать від типу іона і його заряду |
Таким чином, молекули та іони є основними будівельними блоками хімічних сполук і мають ряд суттєвих відмінностей, пов'язаних з їх складом та зарядом.