عنصر مولکولی چیست؟ چه تفاوتی با عنصر اتمی دارد؟

عنصر مولکولی یا Molecular Element به دسته ای از مواد شیمیایی گفته می شود که در آن ها، حداقل دو اتم از یک عنصر شیمیایی با یکدیگر پیوند برقرار می کنند. به عنوان مثال، هیدروژن با فرمول مولکولی H_۲ را می توان به عنوان یک عنصر مولکولی در نظر گرفت.

برای فهم و تشخیص بهتر این دسته از مواد شیمیایی لازم است مفاهیمی نظیر عنصر، ترکیب، اتم، مولکول و … را بشناسیم. در این مقاله از نشریه علمی جهان شیمی به تعریف هر یک از این مفاهیم و مقایسه ی آن ها با یکدیگر می پردازیم.

عنصر چیست

به ماده ای که به کمک روش های شیمیایی، نتوان آن را به مواد ساده تر تقسیم کرد، عنصر گفته می شود. عنصر از اتم هایی تشکیل شده است که عدد اتمی یکسانی دارند. کربن، اکسیژن، هیدروژن، طلا، نقره و آهن نمونه هایی از عنصر هستند. هر یک از این عناصر را می توان یک ماده خالص در نظر گرفت.

مولکول چیست

هنگامی که دو یا چند اتم به یکدیگر متصل می شوند، یک مولکول را تشکیل می دهند. همه ی مواد موجود در هستی از مولکول ساخته شده است. در تعریفی دیگر می توان گفت ساده ترین واحد یک ترکیب شیمیایی است که متشکل از دو یا چند اتم است که توسط پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل می شوند.

تعریف دیگری نیز وجود دارد و آن به این صورت است که مولکول کوچکترین ذره از ماده است که خواص شیمیایی و فیزیکی ماده را حفظ می کند. مولکول متشکل از دو یا چند اتم است که می تواند شامل اتم های مشابه و یا متفاوت باشد که توسط نیروهای شیمیایی ایجاد متصل می شوند.

نکته

برخی از دو اصطلاح ترکیب و مولکول را با یکدیگر اشتباه می گیرند. هر دو اصطلاح نتیجه ی یک ترکیب شیمیایی از اتم های مختلف عناصر هستند.

ترکیب چیست

ترکیب به ماده ای گفته می شود که از پیوند شیمیایی دو یا چند عنصر شیمیایی به وجود می آید. نوع پیوند نگهدارنده این عناصر، می تواند متفاوت باشد. از دو نوع اصلی پیوندهای شیمیایی، می توان پیوند کووالانسی و یونی را نام برد. توجه به این نکته ضروری است که عنصر ها همواره با نسبت های مشخصی در هر ترکیب حضور دارند.

از آب، دی اکسید کربن و همچنین، انواع ترکیبات با گروه های عاملی مختلف مانند انواع آلدهیدها، کتون‌ها و استرها می توان به عنوان مثال هایی از ترکیب اشاره کرد.

تفاوت عنصر و ترکیب

تفاوت عنصر و ترکیب از جمله سوالاتی است که ذهن افرادی که به تازگی با مفاهیم شیمی آشنا شده اند را به خود مشغول می کند. تا این قسمت مقاله، عنصر و ترکیب را به طور جداگانه معرفی کرده و به بررسی تفاوت های آن ها پرداختیم.

در ادامه قصد داریم تا به شکلی کلی و با جزئیات بیشتری این تفاوت ها را بررسی کنیم. این تفاوت ها به صورت فهرست زیر ارائه می شوند.

تعریف ساده از عنصر و ترکیب

طبق تعاریف، عنصر ها، مواد خالصی هستند که از یک نوع اتم تشکیل شده باشند. اما ترکیب ها، به موادی گفته می شوند که از دو یا چند عنصر با نسبت های شیمیایی مشخص تشکیل شده باشند.

تعداد عنصر و ترکیب

تا به امروز، ۱۱۸ عنصر شناسایی شده است. این در حالی است که تعداد ترکیبات، نامحدود است.

انواع عنصر و ترکیب

به طور کلی عناصر را می توان به دسته های فلزی، نافلزی و شبه فلزی تقسیم کرد. ترکیبات بر اساس پیوندهای شیمیایی طبقه بندی می شوند. پیوندهای یونی و کووالانسی دو دسته اصلی پیوند های شیمیایی را تشکیل می دهند.

نمونه هایی از عنصر و ترکیب‌

از نمونه های عناصر می توان به روی، کلر، طلا و آلومینیوم اشاره کرد. از Ca(OH)_۲ و NaOH نیز می توان به عنوان مثال هایی از ترکیب نام برد.

نحوه نمایش عنصر و ترکیب

عنصرها به وسیله ی نماد آن ها نشان داده می شوند. به عنوان مثال، سدیم با نماد Na نشان داده می شود. این در حالی است که نمایش ترکیبات توسط فرمول های شیمیایی آن ها امکان پذیر است.

نحوه تشخیص عنصر و ترکیب

عنصر ها را می توان به کمک عدد اتمی و ترکیبات را با نسبت ثابت عناصر مختلف تشخیص داد.

تفاوت عنصر، ترکیب و مخلوط

همان طور که پیش از این نیز به آن اشاره شد، عنصر به ماده ای گفته می شود که از یک نوع اتم تشکیل شده باشد. اما ترکیب، به ماده ای گفته می شود که شامل بیش از یک نوع اتم است. مخلوط به ترکیبی گفته می شود که در آن‌، اجزای مختلف به صورت غیر پیوندی در کنار یکدیگر قرار داشته باشند. هر یک از اجزا تشکیل دهنده ی مخلوط،  خواص مخصوص به خود را دارند.

عنصر مولکولی چیست

عنصر مولکولی یا Molecular Element به آن دسته از مواد شیمیایی گفته می شود که در آن ها، حداقل دو اتم از یک عنصر شیمیایی با یکدیگر پیوند دارند. به عنوان مثال، هیدروژن (H2) را می توان به عنوان یک عنصر مولکولی در نظر گرفت. تعریف عنصر مولکولی را نباید با ترکیب شیمیایی یا Chemical Compound اشتباه گرفت. زیرا، ترکیب شیمیایی شامل دو یا چند اتم از عنصرهای شیمیایی متفاوت است.

تفاوت عنصر اتمی با عنصر مولکولی

تفاوت عنصر اتمی و عنصر مولکولی را می توان در تعریف آن ها جستجو کرد. به بیانی ساده، عنصر اتمی به ذره ای شیمیایی گفته می شود که به شکل مستقل و جداگانه ای وجود داشته باشد. در صورتی که عنصر مولکولی به ماده ای گفته می شود که شامل دو یا چند اتم از یک عنصر است.

عنصر های اتمی، مواد شیمیایی بسیار پایداری هستند که آن‌ها را با نام گازهای نجیب نیز می شناسیم. به همین دلیل، امکان حضور آن ها به صورت اتم های مجزا نیز وجود دارد.

در مقابل، عنصر مولکولی به ترکیب های شیمیایی گفته می شود که در آن ها حداقل دو اتم از یک ترکیب شیمیایی وجود دارد. همان طور که گفته شد، این اتم ها نیز از طریق پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل می شوند.

در این جدول به تفاوت بین عنصر مولکولی و عنصر اتمی پرداخته شده است.

	عنصر اتمی	عنصر مولکولی
تعریف	ذره شیمیایی که می تواند به صورت اتمی مجزا وجود داشته باشد.	ذراتی شیمیایی که شامل پیوند حداقل دو اتم یکسان باشند.
پایداری اتم ها	در حالت مجزا، پایدار هستند.	در حالت مجزا، به شدت واکنش پذیر هستند.
فرمول شیمیایی	شامل هیچ عددی نیست.	شامل عدد است.
مثال	گاز های نجیب	O2,H2, N2,Cl2

توضیحات بیشتر در مورد عنصر مولکولی

تا اینجا به خوبی با مفاهیم عنصر مولکولی و تفاوت آن با عنصر اتمی آشنا شدیم. در ادامه و برای درک بیشتر، به توضیحات بیشتر و کامل تری در این خصوص می پردازیم.

در طبیعت مواد گوناگونی به صورت پیوندهای حاصل از دو یا چند اتم مشابه وجود دارند. قدرت این پیوندها به گونه ای است که ماده حاصل، رفتاری مانند یک جزء مجزا دارد. به این ماده ی حاصل از ترکیب چند اتم، مولکول گفته می شود.

در تعریفی ساده، به کوچکترین بخش از یک ماده که خواص فیزیکی و شیمیایی آن ماده را دارد، مولکول می گویند. در برخی موارد،‌ یک مولکول مشابه یک اتم است. با این وجود، مولکول به طور معمول از چند اتم تشکیل شده است.

به طور طبیعی، برخی از عنصرها به صورت مولکول وجود دارند که از نمونه های آن، می توان به هیدروژن، اکسیژن، کلر و … اشاره کرد. این عنصر ها به صورت مولکول های دو‌ اتمی وجود دارند.

مانند هر مولکول دیگری، برای مشخص شدن تعداد و نوع اتم های موجود در این عنصرها، می توان از فرمول مولکولی استفاده کرد. به عنوان مثال، فرمول مولکولی برای عنصر هیدروژن به صورت H_۲ نمایش داده می شود. در این فرمول مولکولی،H  نماد هیدروژن است. زیروند ۲ نشان می دهد که دو اتم از این عنصر در مولکول وجود دارد.

از عنصر های چند اتمی می توان به گوگرد اشاره کرد. این عنصر معمولا به صورت مولکولی با هشت اتم(S_۸)  وجود دارد. علاوه بر این، فسفر به صورت مولکول چهار اتمی (P_۴) نیز در طبیعت یافت می شود.