Element vs związek
Podobnie jak w przypadku każdego kierunku studiów, studiowanie chemii ma wiele podstawowych pojęć i zasad, które studenci chemii muszą najpierw zrozumieć. Jedna szczególna koncepcja dotyczy czystych substancji. Istnieją dwa rodzaje czystych substancji na ziemi: pierwiastki i związki.
Pierwiastki to czyste substancje zbudowane z jednego rodzaju atomu. Najlepszym sposobem na sprawdzenie, które czyste substancje są uważane za pierwiastki, jest spojrzenie na układ okresowy. Elementy są wymienione w układzie okresowym na podstawie ich liczby atomowej, która jest liczbą protonów znajdujących się w jądrze atomu. W sumie istnieje 117 znanych elementów. 94 z tych pierwiastków to pierwiastki naturalne, co oznacza, że znajdują się w naturze. Przykładami są wodór, tlen i węgiel. Pozostałe 22 elementy to elementy sztuczne. Sztucznie oznacza to, że pierwiastki te zostały poddane jakiejś formie procesu radioaktywnego. Proces radioaktywny zachodzi, ponieważ pierwiastki te nie są stabilne i rozpadają się z upływem czasu, tworząc w ten sposób zupełnie inny rodzaj pierwiastka.
Z drugiej strony związki są czystymi substancjami wykonanymi z dwóch lub więcej różnych pierwiastków. Chociaż może tak być, związki mają tendencję do posiadania struktury chemicznej, która jest całkowicie unikalna ze struktury pierwiastków, które tworzą wspomniany związek. Związki te można rozdzielić szeregiem różnych procesów w celu segregacji różnych pierwiastków tworzących wspomniany związek.
Związki są zwykle tworzone przez pierwiastki naturalnie, aby stały się bardziej stabilne. Jak wspomniano wcześniej, nie wszystkie pierwiastki znajdujące się na ziemi są stabilne. Stabilność elementu zależy od liczby elektronów w jego najbardziej zewnętrznym poziomie energii. Ten najbardziej zewnętrzny poziom energii należy najpierw zwiększyć, aby osiągnąć stabilność.
Dla wielu studentów chemii definicja tego, czym jest związek i czym jest element, może nieco skomplikować sytuację. Ponieważ pierwiastki zostały zdefiniowane jako te, które składają się tylko z jednego rodzaju atomu, mają tendencję do postrzegania niektórych pierwiastków, takich jak ozon, jako związek, a nie element. To jest główna różnica między nimi. Elementy to te, które są zbudowane z jednego rodzaju atomu. W przypadku ozonu pierwiastkowego składa się on z trzech atomów jednego rodzaju pierwiastka: tlenu. Inną różnicą między nimi jest to, że struktura chemiczna związku musi mieć pewną formę wiązania między dwoma różnymi pierwiastkami, aby osiągnąć stabilność. Te formy wiązania nie występują w cząsteczkach elementarnych, które zawierają wiele atomów tego samego pierwiastka.