Elements en verbindingen zijn pure chemische stoffen gevonden in de natuur. De verschil tussen een element en een verbinding is dat een element een substantie is die is gemaakt van hetzelfde type atomen, terwijl een samenstelling is gemaakt van verschillende elementen in bepaalde verhoudingen. Voorbeelden van elementen omvatten ijzer, koper, waterstof en zuurstof. Voorbeelden van verbindingen inclusief water (H2O) en zout (natriumchloride - NaCl)
Elementen worden weergegeven op basis van hun atoomnummer op het periodiek systeem. Van de 117 bekende elementen zijn 94 van nature voorkomend, zoals koolstof, zuurstof, waterstof enz. 22 worden kunstmatig geproduceerd met radioactieve veranderingen ondergaan. De reden hiervoor is hun instabiliteit waardoor ze een radioactief verval ondergaan gedurende een periode die aanleiding geeft tot nieuwe elementen tijdens het proces zoals Uranium, Thorium, Bismut, etc. Elementen combineren in vaste verhoudingen en zorgen voor stabiele verbindingen vanwege chemische bindingen die de vorming van verbindingen bevorderen.
samenstelling | Element | |
---|---|---|
Definitie | Een verbinding bevat atomen van verschillende elementen die chemisch gecombineerd zijn in een vaste verhouding. | Een element is een zuivere chemische substantie gemaakt van hetzelfde type atoom. |
Vertegenwoordiging | Een verbinding wordt weergegeven met behulp van de chemische formule die de symbolen van de samenstellende elementen en het aantal atomen van elk element in één molecuul van de verbinding vertegenwoordigt. | Een element wordt weergegeven met symbolen. |
Samenstelling | Verbindingen bevatten verschillende elementen in een vaste verhouding die op een gedefinieerde manier is gerangschikt via chemische bindingen. Ze bevatten slechts één type molecuul. Elementen die de verbinding vormen, zijn chemisch gecombineerd. | Elementen bevatten slechts één type atoom. Elk atoom heeft hetzelfde atoomnummer, d.w.z. hetzelfde aantal protonen in hun kern. |
Voorbeelden | Water (H2O), natriumchloride (NaCl), natriumbicarbonaat (NaHCO3) enz. | Waterstof (H), Zuurstof (O), Natrium (Na), Chloor (Cl), Koolstof (C), IJzer (Fe), koper (Cu), zilver (Ag), goud (Au) enz.. |
Vermogen om te breken | Een verbinding kan worden gescheiden in eenvoudiger stoffen door chemische methoden / reacties. | Elementen kunnen niet worden opgesplitst in eenvoudiger stoffen door chemische reacties. |
Types | Een enorm, vrijwel onbeperkt aantal chemische verbindingen kan worden gecreëerd. Verbindingen worden geclassificeerd in moleculaire verbindingen, ionische verbindingen, intermetallische verbindingen en complexen. | Er zijn ongeveer 117 elementen waargenomen. Kan worden geclassificeerd als metaal, niet-metaal of metalloïde. |
Elements onderscheiden zich door hun naam, symbool, atoomnummer, smeltpunt, kookpunt, dichtheid en ionisatie-energieën. In het periodiek systeem worden elementen gerangschikt op basis van hun atoomnummer en gegroepeerd volgens vergelijkbare chemische eigenschappen en weergegeven door hun symbolen.
verbindingen zijn samengesteld uit verschillende elementen in een vaste verhouding. Bijvoorbeeld, 1 atoom natrium (Na) combineert met 1 atoom chloor (Cl) om een molecuul natriumchloride (NaCl) verbinding te vormen. De elementen in een verbinding behouden niet altijd hun oorspronkelijke eigenschappen en kunnen niet door fysieke middelen worden gescheiden. Het combineren van elementen wordt vergemakkelijkt door hun valentie. Valentie wordt gedefinieerd als het aantal waterstofatomen dat vereist is dat kan worden gecombineerd met een atoom van het element dat de verbinding vormt. De meeste verbindingen kunnen voorkomen als vaste stoffen (laag genoeg temperaturen) en kunnen worden afgebroken door de toepassing van warmte. Soms worden vreemde elementen ingesloten in de kristalstructuur van verbindingen waardoor ze een niet-homogene structuur krijgen. Verbindingen worden weergegeven door hun chemische formule die het Hill-systeem volgt waarin eerst de koolstofatomen worden vermeld, gevolgd door waterstofatomen, waarna de elementen in alfabetische volgorde worden vermeld.
Deze foto toont de verschillen tussen elementen en samenstellingen op atomair niveau. Elementen hebben slechts 1 type atomen; verbindingen hebben meer dan 1. Elementen en verbindingen zijn beide stoffen; ze verschillen van mengsels waarbij verschillende stoffen samengaan, maar niet via atomaire bindingen.
Een visualisatie voor de verschillen tussen elementen, verbindingen en mengsels, zowel homogeen als heterogeen.Elements werden aanvankelijk gebruikt als een verwijzing naar elke staat van materie zoals vloeistof, gas, lucht, vaste stof etc. Indiase, Japanse en Griekse tradities verwijzen naar vijf elementen namelijk lucht, water, aarde, vuur en ether. Aristoteles conceptualiseerde een nieuw vijfde element genaamd 'kwintessens' - dat blijkbaar de hemelen vormde. Naarmate het onderzoek voortduurde, baande veel vooraanstaande wetenschappers de weg voor het huidige begrip en de beschrijving van elementen. Onder hen valt vooral het werk van Robert Boyle, Antoine Lavoisier en Dmitri Mendeleev op. Lavoisier was de eerste om een lijst van chemische elementen te maken en Mendelejev was de eerste die elementen rangschikte volgens hun atoomnummer in het Periodiek Systeem. De meest actuele definitie van een element wordt toegekend door de studies uitgevoerd door Henry Moseley, die stelt dat het atoomnummer van een atoom fysiek wordt uitgedrukt door zijn nucleaire lading.
Vóór 1800s het gebruik van termijn samenstelling kan ook een mengsel betekenen. Het was in de 19e eeuw dat de betekenis van een verbinding kon worden onderscheiden van een mengsel. Alchemisten als Joseph Louis Proust, Dalton en Berthollet en hun studies naar verschillende verbindingen hebben de moderne chemie de huidige definitie van verbinding gegeven. Proust's werk toonde aan de wereld van chemie dat verbindingen werden gemaakt constante samenstelling van de respectieve elementen.
Elke chemische stof wordt geïdentificeerd door zijn unieke numerieke identificatiecode: het CAS-nummer (Chemical Abstracts Service). Vandaar dat elke chemische verbinding en elk element een CAS-nummer heeft. Dit maakt database-opzoekingen naar elementen en samenstellingen gemakkelijker.