Molecole e composti

In natura, tutta la materia è composta da unità chimiche di base, chiamate elementi, aventi proprietà fisiche e chimiche specifiche. La tavola periodica elenca un totale di 118 elementi identificati fino ad oggi. L'unità costituente di ogni elemento è l'atomo.

Alcuni elementi come l'elio, il neon, l'argento o il platino esistono come unità di singoli atomi indipendenti. Altri elementi come l'idrogeno, l'ossigeno o lo zolfo esistono come unità di due o più atomi identici. Questi atomi sono tenuti insieme da possenti forze elettrostatiche denominate legami chimici, formando unità stabili chiamate molecole.

Inoltre, due o più elementi diversi possono anche combinarsi per formare molecole come l'acqua o il fruttosio. Tali molecole, che sono formate dalla combinazione di atomi di due o più elementi uniti chimicamente in una proporzione fissa, sono anche chiamate composti. Dunque, anche le molecole di acqua e fruttosio sono composti.

L'acqua è una molecola formata da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Al contrario, il fruttosio è una molecola che contiene sei atomi di carbonio, dodici atomi di idrogeno e sei atomi di ossigeno. I singoli atomi all'interno di un composto sono tenuti insieme da legami chimici, che determinano il tipo di composto formato, come un composto ionico o molecolare.

I composti molecolari covalenti, come l'acqua, si formano quando atomi non metallici si uniscono e condividono i loro elettroni di valenza tramite un legame covalente. Gli elettroni condivisi fra due atomi abbassano l'energia potenziale e creano molecole più stabili rispetto ai singoli atomi. I composti ionici, come il cloruro di sodio, si formano quando atomi metallici e non metallici si uniscono.

I metalli perdono facilmente elettroni diventando cationi, mentre i non metalli guadagnano facilmente elettroni diventando anioni. Così gli atomi di metallo trasferiscono gli elettroni ad atomi non metallici e le interazioni elettrostatiche fra gli ioni carichi in modo opposto formano legami ionici. La capacità degli elementi di formare composti contribuisce alla grande diversità della materia che esiste in natura.