元素及び化合物の分類

純粋な物質は、 1 種類の物質のみで構成されます。 純粋な物質には、元素であったり化合物であったりします。 元素は 1 種類の原子だけで構成され、化合物は化学結合によって結合された 2 種類以上の原子で構成されます。 元素は、その基本単位の性質に基づいて原子または分子に分類されます。

化合物とは、2 つ以上の元素が一定の比率で構成される純粋な物質です。 化合物は、その中に存在する結合に基づいてイオン性または分子性（共有結合）に分類されます。

分子化合物

2 つ以上の異なる非金属原子が電子を共有して共有結合を形成すると、分子化合物（または共有結合化合物）が生成されます。 分子化合物の基本単位は、異なる構成原子から構成される離散的な中性分子です。 例えば、分子化合物の一酸化炭素は、炭素と酸素原子を共有結合した CO 分子で構成されています。 同様に、メタノールには CH₃OH 分子が基本単位として含まれ、炭素原子 1 個、酸素原子 1 個、水素原子 4 個を構成し、これらすべてが共有結合されています。  

分子化合物はその物性に基づいて同定できます。 通常の条件下では、分子化合物はガス、低沸点液体、低融点固体として存在するが、例外があります。  

イオン性化合物

電子をすぐに失う原子 ( 金属 ) で構成された元素が、電子をすぐに獲得できる原子 ( 非金属 ) で構成された元素と反応すると、通常は電子が移動してイオンが生成されます。 この移動で形成される化合物は、化合物中の逆電荷のイオン間の静電引力（イオン結合）によって安定しています。 たとえば、ナトリウム金属（グループ 1 ）の試料中の各ナトリウム原子が 1 つの電子を生成してナトリウム陽イオン、 Na⁺ 、 また、塩素ガス試料中の各塩素原子（ 17 基）は、 1 つの電子を受け入れて塩化物陰イオン、 Cl ⁻を形成します。その結果生成される化合物である NaCl は、各 Cl ⁻イオンに対して 1 つの Na⁺ イオンの比率でナトリウムイオンと塩化物イオンで構成されます。  

イオンを含み、イオン結合で結合している化合物をイオン化合物と呼びます。 イオン化合物は、通常は高温で溶ける固体であり、さらに高温で沸騰します。 固体の場合、イオン化合物はイオンが流れないため導電性ではありません。 ただし、溶融した場合は、イオンが液体内を自由に移動できるため、電気を通すことができます。  

すべてのイオン化合物において、陽イオンの正電荷の合計数は陰イオンの負電荷の合計数と等しくなります。 したがって、イオン化合物は、正イオンと負イオンを含む場合でも、電気的には全体的に中性です。  

多くのイオン化合物には、陽イオン、陰イオン、またはその両方として多原子イオンが含まれています。 単純なイオン化合物と同様に、これらの化合物も電気的に中性である必要があります。そのため、多原子イオンを離散的な単位として扱うことで、その組成を予測できます。 数式内で括弧を使用して、単位として動作する原子のグループを示します。 たとえば、骨の鉱物の 1 つであるリン酸カルシウムの公式は Ca₃(PO₄)₂です。 この式は、 2 つのリン酸 (PO₄)³⁻基ごとに 3 つのカルシウムイオン(Ca²⁺) が存在することを示しています。(PO₄)³⁻のグループは、それぞれ 1 つのリン原子と 4 つの酸素原子で構成され、合計 3 −の電荷を持つ離散的な単位です。 化合物は電気的に中性で、その式は 3 つの Ca 、 2 つの P 、 8 つの O 原子の合計数を示します。

本文は 、 Openstax 、 Chemistry 2e 、 Section 2.6 ： Molecular and Ionic Compounds から引用しています。