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Os átomos são os blocos de construção fundamentais de tudo no universo. Suas diferentes propriedades os dividem em 118 elementos, que podem ser combinados de milhões de maneiras. Os cientistas chamam essas combinações de átomos de moléculas e compostos. As moléculas compõem todos os objetos familiares que você conhece, desde o ar que você respira até os pulmões que os absorvem. Os cientistas trabalham extensivamente com substâncias feitas de moléculas, por isso é importante saber o que é uma molécula e quais propriedades ela possui.
O que são moléculas e compostos?
Uma molécula é de dois ou mais átomos quimicamente unidos. Se pelo menos dois elementos diferentes compõem a molécula, isso é chamado de composto. Por exemplo, gás hidrogênio (H2) e água (H2O) são moléculas, mas a água também é um composto porque é composta de hidrogênio e oxigênio. Uma molécula age como uma única unidade e é o menor pedaço de uma substância que retém todas as propriedades dessa substância. Por exemplo, se você decompusesse o açúcar (C12H22O11) para algo menor que seu nível molecular, ele não seria mais açúcar. Seriam átomos individuais de carbono, hidrogênio e oxigênio.
Como se formam as moléculas?
Cada átomo é composto de prótons carregados positivamente e elétrons carregados negativamente. Esses elétrons são organizados em níveis chamados orbitais ou conchas. Os elétrons mais energéticos residem no orbital mais externo, chamado de concha de valência, e podem ser compartilhados com outros átomos para formar uma molécula. O número de elétrons que um orbital pode conter determina que tipo de moléculas se formarão. Por exemplo, o cloro (Na) pode aceitar apenas um elétron antes que sua concha de valência esteja cheia. Portanto, ele pode combinar com um átomo de sódio para produzir sal de mesa (NaCl), mas não dois para formar Na2Cl.
Tipos de Moléculas
As moléculas podem ser covalentes, covalentes polares, iônicas ou metálicas. Compostos covalentes se formam quando dois átomos compartilham seus elétrons igualmente. Para que isso ocorra, os dois átomos devem ter a mesma eletronegatividade ou puxar os elétrons. Somente átomos idênticos têm exatamente a mesma eletronegatividade, de modo que ligações covalentes verdadeiras se formam apenas entre elementos que se ligam, como o gás hidrogênio (H2). Átomos que compartilham seus elétrons levemente desigualmente são chamados de moléculas polares covalentes. Nesse tipo de composto, um átomo tem uma atração ligeiramente mais forte do elétron que o outro; portanto, o elétron passa mais tempo em torno do átomo mais forte, criando um final positivo e negativo temporário. Os compostos iônicos se formam quando um átomo tem uma atração muito mais forte pelo elétron do que o outro átomo, fazendo com que ele o controle na maioria das vezes. Os átomos metálicos compartilham seus elétrons livremente com muitos átomos, causando um fluxo de elétrons, o que os torna bons condutores de eletricidade.
Composto vs. Mistura
Dois elementos devem se ligar quimicamente para formar uma molécula; isto é, eles devem compartilhar elétrons. Se eles são combinados de tal maneira que parecem ser uma substância única, mas não se ligam quimicamente, é uma mistura. Por exemplo, a água é um composto porque o hidrogênio e o oxigênio compartilham elétrons. A água açucarada é uma mistura; embora seus componentes sejam fisicamente misturados, eles não se ligaram quimicamente. Uma mistura geralmente se parece com seus componentes, assim como a água açucarada tem um sabor doce, como açúcar, e permanece líquida, como a água. Os compostos não reterão as propriedades de seus componentes. Por exemplo, o sal de mesa (NaCl) é feito de sódio, que explode em chamas quando toca a água, e cloro, que é um desinfetante. No entanto, quando você os junta, eles formam uma substância estável e comestível.