Classification des éléments et des composés

Dans la nature, les substances pures existent sous forme d'éléments ou de composés. Selon l'unité de base, les éléments existent sous forme atomique ou moléculaire, tandis que les composés peuvent être sous-classés comme moléculaires ou ioniques. Les éléments atomiques ont des atomes simples comme unités de base.

L'hélium, l'or et le fer sont des exemples d'éléments monoatomiques pouvant exister sous forme d'atomes individuels stables. Les éléments moléculaires, d'autre part, contiennent deux atomes ou plus liés ensemble formant une molécule comme unité de base. L'hydrogène diatomique avec deux atomes d'hydrogène et le soufre polyatomique avec huit atomes de soufre sont des exemples d'éléments moléculaires.

Par rapport aux éléments moléculaires, les composés moléculaires sont formés lorsque des atomes de deux ou plus éléments non métalliques se combinent en partageant des électrons de valence par le biais de liaisons covalentes. La combinaison abaisse l'énergie potentielle globale du système, entraînant ainsi la formation d'une molécule stable. Par conséquent, les unités de base d'un composé moléculaire sont des molécules composées d'atomes.

L'éthanol est un composé moléculaire, qui contient des unités de base de molécules d'éthanol distinctes comprenant deux atomes de carbone, six atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. Des composés ioniques sont formés lorsque des atomes d'éléments métalliques se combinent avec des atomes d'un ou plusieurs éléments non métalliques. Les atomes métalliques perdent facilement leurs électrons de valence pour former des cations chargés positivement tandis que les atomes non métalliques gagnent des électrons formant des anions chargés négativement.

De fortes attractions électrostatiques ou liaisons ioniques sont formées entre les ions chargés de manière opposée, abaissant ainsi l'énergie totale du système et entraînant l'assemblage de structures ioniques en treillis stables, ordonnées et tridimensionnelles. Le plus petit réseau d'ions qui forment des unités de base électriquement neutres d'un composé ionique, est appelé l'unité de formule. Le sel de Table est un composé ionique avec une unité de formule NaCl contenant un réseau tridimensionnel alternant d'ions sodium et d'ions chlorure.

Cependant, de nombreux composés ioniques sont composés d'ions qui ne sont pas singuliers, comme le sodium ou le chlorure, mais constitués de multiples atomes liés par covalence avec une charge négative ou positive nette-appelés ions polyatomiques. Par exemple, l'acétate de sodium est composé d'ions sodium chargés positivement et d'ions acétate polyatomiques portant une charge négative nette.