Back to chapter

3.1:

Moleculen en Verbindingen

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Molecules and Compounds

Languages

Share

In de natuur bestaat alle materie uit chemische basiseenheden die elementen worden genoemd met specifieke fysische en chemische eigenschappen. Het periodiek systeem bevat in totaal 118 elementen die tot op heden zijn geïdentificeerd. De samenstellende eenheid van elk element is het atoom.Sommige elementen zoals helium, neon, zilver of platina bestaan als eenheden van onafhankelijke individuele atomen. Andere elementen zoals waterstof, zuurstof of zwavel bestaan als eenheden van twee of meer identieke atomen. Deze meerdere atomen worden bij elkaar gehouden door sterke elektrostatische krachten die chemische bindingen worden genoemd en die stabiele eenheden vormen die moleculen worden genoemd.Bovendien kunnen twee of meer verschillende elementen ook worden gecombineerd om moleculen te vormen, zoals water of fructose. Dergelijke moleculen die worden gevormd door de combinatie van atomen van twee of meer elementen, chemisch verenigd in een vaste verhouding, worden ook verbindingen genoemd. Daarom zijn water-en fructosemoleculen ook verbindingen.Water is een molecuul dat bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. Fructose daarentegen is een molecuul dat zes koolstofatomen, twaalf waterstofatomen en zes zuurstofatomen bevat. De individuele atomen in een verbinding worden bij elkaar gehouden door chemische bindingen, die het type verbinding bepalen dat wordt gevormd, zoals een moleculaire of ionische verbinding.Covalente of moleculaire verbindingen, zoals water, ontstaan wanneer niet-metalen atomen samenkomen en hun valentie-elektronen delen via een covalente binding. De gedeelde elektronen tussen twee atomen verlagen de potentiële energie en creëren stabielere moleculen in vergelijking met de individuele atomen. Ionische verbindingen, zoals natriumchloride, ontstaan wanneer metaal-en niet-metaal atomen samenkomen.Metalen verliezen gemakkelijk elektronen en worden kationen terwijl niet-metalen gemakkelijk elektronen winnen en anionen worden. Metaalatomen dragen dus elektronen over naar niet-metalen atomen en de elektrostatische interacties tussen de tegengesteld geladen ionen vormen ionische bindingen. Het vermogen van elementen om verbindingen te vormen draagt bij aan de grote diversiteit aan materie die in de natuur bestaat.

3.1:

Moleculen en Verbindingen

Atoms and Molecules

Everything in the universe is made up of matter, and matter is composed of a combination of elements. An atom is the smallest unit of an element that retains all properties of the element. For example, a silver coin is made up of silver atoms, and each silver atom retains the unique properties of the element — silver. 

Elements are pure substances consisting of identical atoms that cannot be broken down into simpler substances by chemical changes. Atomic elements contain single atoms as their basic unit. Carbon is composed of carbon atoms, and sodium is composed of sodium atoms. Most elements are atomic elements. There are, however, a few elements that exist as a combination of atoms, and are never found in nature as single atoms. These are called molecular elements. Molecular elements exist as molecules with two or more atoms bonded together. They can be diatomic, like hydrogen (H2), oxygen (O2), or chlorine (Cl2) gas, or polyatomic, like sulfur (S8) and phosphorous (P4). 

A molecule consists of two or more atoms joined by strong forces called chemical bonds. A molecule may consist of two or more identical atoms, or it may consist of two or more different atoms. When the molecule consists of atoms from two or more different elements that are combined in fixed whole number ratios, the molecule is also a compound. For example, water is a compound, and each water molecule (H2O) is a unit that contains two hydrogen atoms and one oxygen atom. The molecule glucose (C6H12O6) is also a compound that contains six carbon atoms, twelve hydrogen atoms, and six oxygen atoms. 

Compounds are  pure substances composed of two of more elements in fixed, definite proportions. Compounds are classified as molecular or ionic based on the bonds present. 

Compounds

The nature of the attractive forces that hold atoms together within a compound decides the type of chemical bond formed. The complete transfer of electrons between a metal atom and a nonmetal atom results in the formation of oppositely charged ions. The electrostatic attraction between the ions is called an ionic bond, and the compounds formed through ionic bonds are ionic compounds. For example, sodium chloride NaCl is an ionic compound.

The sharing of electrons between two or more nonmetal atoms results in covalent bonds, and the compounds formed through covalent bonds are called covalent or molecular compounds. Covalent bonds are the attractive forces between the positively charged nuclei of the bonded atoms and negatively charged electrons shared between the atoms.

This text is adapted from OpenStax Chemistry 2e, Section 2.6: Molecular and Ionic Compounds.