在自然界中,纯物质以元素或化 合物形式存在。取决于其基础单位,元素通常以原子或分子的形式存在,化合物则可以再细分 为分子或离子。原子元素具有单个原子作为其基本单位。氦、金和铁即可作为以单个原子稳定存在的 单原子元素之实例。另一方面,分子元素 则由两个或以上的原子 形成分子作为基本单位。例如具有两个氢原子 的双原子氢和具有八个 硫原子的多原子硫便是分子元素。相较于分子元素,当两个或多个非金属元 素的原子透过共价键共 享价电子而结合时,就会形成分子化合物。此结合降低了系统的总位能,进而推动了稳定分 子的形成。因此,分子化合物的基本单位 为构成原子组成的独立分子。乙醇是一种包含了不同 乙醇分子之基本单位的分子 化合物,其分子包含两个碳、六个氢和一个氧原子。当金属元素的原子与一种或多种非金属元 素的原子结合时便会形成离子化合物。金属原子容易失去其价电 子来形成带正电的阳离子,而非金属原子则获得电子 而形成带负电的阴离子。在带相反电荷的离子 之间会形成强力的静电吸引或离子键,进而降低系统的总能量,并驱动稳定有序的三 维离子晶格结构的装配。形成离子化合物之电中 性基本单位的最小 离子阵列称为化学式单位。食盐是分子式为NaCl的离 子化合物,其中包含了 由钠离子和氯离子交替的三维阵列。然而,许多离子化 合物不是由钠或氯等单离子组成,而是由多个带有淨负电荷或正电荷的共价键结原子组成,称为多原子离子。例如,乙酸钠即由带正电荷的 钠离子和带有淨负电荷的多原子 乙酸根离子组成。