Jeśli byłeś uważny na lekcjach nauk ścisłych w szkole, musiałeś słyszeć, jak twój nauczyciel mówi o atomach i cząsteczkach. Ale problem polega na tym, że niewielu z was prawdopodobnie pamięta, co to jest.
Atom kontra cząsteczka
Różnica między atomem a cząsteczką polega na tym, że atom jest najmniejszą cząstką dowolnego pierwiastka, a także posiada właściwości pierwiastka. Dalsze rozbicie atomu i zachowanie właściwości pierwiastka nie jest w ogóle możliwe. Z drugiej strony cząsteczki są wynikiem połączonych wysiłków dwóch lub więcej atomów.
Jedną z podstawowych różnic między cząsteczkami i atomami jest to, że te pierwsze nie mogą być dalej dzielone, jak te pierwsze. Przykładem atomu i cząsteczek byłaby woda. Jest to cząsteczka składająca się z połączenia dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu.
Tabela porównawcza między atomem a cząsteczką (w formie tabelarycznej)
| Parametr porównania | Atom | Cząsteczka |
|---|---|---|
| Definicja | Atom jest najmniejszą i najbardziej podstawową jednostką każdej zwykłej materii. | Cząsteczki składają się z dwóch lub nawet więcej atomów, które są połączone wiązaniem chemicznym. |
| Struktura | Atom to najmniejsza ze wszystkich rodzajów cząstek, posiadająca takie same właściwości jak pierwiastek. | Cząsteczki są kombinacją minimum dwóch atomów. |
| Składowych elementów | Składa się z protonów, neutronów i elektronów. | Stanowi minimum 2 atomy tego samego pierwiastka. |
| Stabilność | Atomy mają elektrony na zewnętrznej powłoce. Z tego powodu atomy mogą nie pozostawać stabilne przez cały czas. | Tworzenie cząsteczek ma miejsce w celu osiągnięcia stabilności. |
| Reaktywność | Atomy każdego pierwiastka wykazują pewien stopień reaktywności, z wyjątkiem pierwiastków szlachetnych. | W porównaniu z atomami cząsteczki są mniej reaktywne. |
| Przykład | Tlen – O | Woda – H2O |
| Wodór – H | Fosfor – P4 |
Co to jest atom?
Kiedy mówisz o atomie, odnosi się to do najmniejszej cząstki w każdej zwykłej materii, która tworzy pierwiastek chemiczny. Powietrze wokół ciebie, wszystko, co jest płynne i stałe, składa się z atomów zjonizowanych lub neutralnych.
Normalny rozmiar atomu wynosi około 100 pikometrów, co stanowi około 1 milionowej części milimetra.
Ze względu na niezwykle małe rozmiary atomów przewidzenie ich zachowania za pomocą fizyki klasycznej nie jest łatwym zadaniem. Aby przewidzieć i wyjaśnić zachowanie atomów, eksperci wykorzystują zasady kwantowe.
Znajdziesz jądro w każdym atomie wraz z minimum jednym elektronem, który będzie związany z jądrem. Z kolei to jądro składa się z minimum jednego protonu i wielu neutronów.
Zarówno protony, jak i neutrony są wspólnie znane jako nukleony i około 99,94% całkowitej masy atomu znajduje się w jądrze.
Protony w atomie wydzielają ładunki dodatnie, a elektrony ładunki ujemne. Z drugiej strony neutrony w ogóle nie mają ładunku.
Co to jest cząsteczka?
Kiedy minimum dwa atomy są połączone wiązaniami chemicznymi, tworzy cząsteczkę, która jest z natury obojętna elektrycznie. Większość z was może argumentować, że cząsteczki to jony, które są do siebie prawie podobne.
Cóż, jest między nimi zasadnicza różnica. Jony są naładowane elektrycznie, podczas gdy cząsteczki są elektrycznie obojętne.
Zauważysz, że cząsteczki nie są ściśle stosowane w chemii organicznej, biochemii i fizyce kwantowej.
Trzeba pamiętać, że cząsteczki często mogą być homojądrowe. Oznacza to, że cząsteczka może zawierać atomy z jednego pierwiastka chemicznego.
Najlepszym tego przykładem jest Tlen lub O2. Może być również heterojądrem, co oznacza, że może zawierać atomy z różnych pierwiastków, takich jak woda czy H2O.
Zwróć uwagę na fakt, że atomy, które są połączone jakimikolwiek oddziaływaniami niekowalencyjnymi, nie są zwykle uważane za jedną cząsteczkę. Przykładem mogą być wiązania jonowe lub wiązania wodorowe.
Główne różnice między atomem a cząsteczką
Wniosek
Chociaż zarówno atomy, jak i cząsteczki są małych rozmiarów i nie można ich zobaczyć gołym okiem, nie oznacza to, że oba są podobne pod względem właściwości.
Atomy są mniejsze z tych dwóch i są również budulcem molekuł. Jeśli porównasz wielkość atomów i cząsteczek, przekonasz się, że atomy są mniejsze niż cząsteczki.
Ponieważ atomy są budulcem cząsteczek, nie jest możliwe rozbicie atomu na cząsteczkę subatomową. Składa się z jądra i elektronów.
Z drugiej strony cząsteczki można łatwo rozbić na atomy, które mogą składać się z tego samego lub różnych pierwiastków.
Ze względu na obecność elektronów atomy są naładowane elektrycznie, podczas gdy molekuły nie są naładowane elektrycznie.
Nawet kształty atomów i cząsteczek różnią się od siebie
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100154a006
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1681085
