3.1: Moleküller ve Bileşikler

Atomlar ve Moleküller

Evrendeki her şey maddeden oluşur ve madde ise elementlerin bir kombinasyonundan oluşur. Bir atom, elementin tüm özelliklerini koruyan, elementin en küçük birimidir. Örneğin, bir gümüş sikke gümüş atomlarından oluşur ve her gümüş atom elementinin benzersiz özelliklerine sahiptir.

Elementler, kimyasal değişikliklerle daha basit maddelere bölünemeyen özdeş atomlardan oluşan saf maddelerdir. Atomik elementler temel birimleri olarak tek atomlar içerir. Karbon karbon atomlarından oluşur ve sodyum sodyum atomlarından oluşur. Çoğu element atomik elementlerdir. Bununla birlikte, atomların bir kombinasyonu olarak var olan ve doğada hiçbir zaman tek atomlar olarak bulunmayan birkaç element vardır. Bunlara moleküler elementler denir. Moleküler elementler, birbirine bağlanmış iki veya daha fazla atomlu moleküller olarak bulunur. Hidrojen (H₂), oksijen (O₂) ya da klor (Cl₂) gazları gibi diatomik ya da sülfür (S₈) ve fosfor (P₄) gibi poliatomik olabilirler.

Bir molekül, kimyasal bağlar adı verilen güçlü kuvvetlerle birleştirilen iki veya daha fazla atomdan oluşur. Bir molekül iki veya daha fazla aynı atomdan oluşabilir ya da iki veya daha fazla farklı atomdan oluşabilir. Molekül, sabit tam sayı oranlarında birleştirilen iki veya daha fazla farklı elemente ait atomlardan oluştuğunda, molekül aynı zamanda bir bileşik olarak adlandırılır. Örneğin, su bir bileşiktir ve her su molekülü (H₂O) iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içeren bir birimdir. Glikoz molekülü (C₆H₁₂O₆) aynı zamanda altı karbon atomu, on iki hidrojen atomu ve altı oksijen atomu içeren bir bileşiktir.

Bileşikler, sabit, belirli oranlarda iki elementten oluşan saf maddelerdir. Bileşikler, mevcut bağlara bağlı olarak moleküler veya iyonik olarak sınıflandırılır.

Bileşikler

Bir bileşik içinde atomları bir arada tutan çekici kuvvetlerin doğası, oluşan kimyasal bağın türüne karar verir. Bir metal atomu ile ametal atom arasındaki elektronların tam transferi, zıt yüklü iyonların oluşumuna neden olur. İyonlar arasındaki elektrostatik çekim iyonik bağ olarak adlandırılır ve iyonik bağlar yoluyla oluşan bileşikler iyonik bileşiklerdir. Örneğin, sodyum klorür NaCl iyonik bir bileşiktir.

Elektronların iki veya daha fazla ametal atom arasında paylaşılması kovalent bağlara neden olur ve kovalent bağlar yoluyla oluşan bileşiklere kovalent veya moleküler bileşikler denir. Kovalent bağlar, bağlı atomların pozitif yüklü çekirdekleri ile atomlar arasında paylaşılan negatif yüklü elektronlar arasındaki çekici kuvvetlerdir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: OpenStax Chemistry 2e, Section 2.6: Molecular and Ionic Compounds.

Doğada tüm maddeler, belirli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip elementler adı verilen temel kimyasal birimlerden oluşur. Periyodik tabloda, bugüne kadar tanımlanmış toplam 118 element bulunur. Her elementin yapı taşı atomdur.

Helyum, neon, gümüş veya platin gibi bazı elementler, bağımsız ayrı atomların birimleri olarak bulunur. Hidrojen, oksijen veya sülfür gibi diğer elementler, iki veya daha fazla özdeş atomun birimleri olarak bulunur. Bu çoklu atomlar, kimyasal bağlar olarak adlandırılan güçlü elektrostatik kuvvetlerle bir arada tutulur ve moleküller adı verilen kararlı birimler oluşturur.

Dahası, iki veya daha fazla farklı element, su veya fruktoz gibi moleküller oluşturmak için birleşebilir. Kimyasal olarak sabit bir oranda birleşen iki veya daha fazla elementin atomlarının birleşmesiyle oluşan bu tür moleküllere bileşikler de denir. Dolayısıyla su ve fruktoz molekülleri de bileşiklerdir.

Su, iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşan bir moleküldür. Öte yandan fruktoz, altı karbon atomu, on iki hidrojen atomu ve altı oksijen atomu içeren bir moleküldür. Bir bileşik içindeki tek tek atomlar, moleküler veya iyonik bir bileşik gibi oluşan bileşik tipini belirleyen kimyasal bağlarla bir arada tutulur.

Su gibi kovalent moleküler bileşikler, ametal atomlar bir araya gelerek kovalent bağ yoluyla valans elektronlarını paylaştığında oluşur. İki atom arasında paylaşılan elektronlar, potansiyel enerjiyi düşürür ve tek tek atomlara kıyasla daha kararlı moleküller oluşturur. Sodyum klorür gibi iyonik bileşikler, metal ve ametal atomlar bir araya geldiğinde oluşur.

Metaller kolayca elektron kaybederek katyon haline gelirken, ametaller kolayca elektron kazanarak anyon haline gelir. Böylece metal atomları elektronları ametal atomlara aktarır ve zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik etkileşimler iyonik bağlar oluşturur. Elementlerin bileşik oluşturma yeteneği, doğada var olan yüksek madde çeşitliliğine katkıda bulunur.