У многих элементов определенное количество атомов объединено в молекулы. Их называют элементарными молекулами, например кислород с двумя, а сера с шестью атомами. Только у инертных газов, например у гелия, имеются отдельные атомы (рис. 15).В металлических элементах атомы образуют кристаллоподобные соединения частичек (рис. 16).

Количество атомов одного элемента в молекуле показывается в виде индекса (низко расположенного числа) около краткого обозначения элемента, причем индекс 1 отсутствует.

ПРИМЕРЫ:

СН₄ - 1 молекула метана состоит из 1 атома углерода и 4 атомов кислорода;

NaCl - 1 молекула хлорида натрия (поваренная соль) состоит из 1 молекулы натрия и 1 молекулы хлора.

При химических соединениях атомы связываются различным образом. Различают образование электронных пар, образование ионов и образование металлов.

1.5.1. Образование электронных пар.

Элементы, атомы которых на своих электронных орбитах полностью укомплектованы по 8 электронов, не имеют склонности соединяться с другими элементами. Они находятся в стабильном состоянии (инертные газы). Элементы, которые имеют только на 1 или 2 электрона меньше или больше 8 на своей внешней орбите, стремятся перейти в стабильное состояние, и поэтому очень активны в реакциях с другими элементами.

Если, например, 4 атома водорода и 1 атом углерода соединяются вместе, то каждый атом путем приема или отдачи одного электрона из атомной оболочки другого наполнить свою оболочку. Это происходит за счет того, что каждый электрон внешней орбиты оболочки атома будет использоваться совместно, а именно парами будут крутиться вокруг атомных ядер, и тем самым они будут связаны в одну молекулу метана. Так как связь возникает с помощью совместных электронных пар, то такой вид связи называют соединением электронными парами (рис. 17).

1.5.2. Ионная связь.

Если от атома отделяется один или несколько электронов, то его заряд становится положительным. Если, напротив, атом принимает электроны, то он становится электрически отрицательным.

Возникшие при отдаче или приеме электронов положительные или отрицательные частички называют ИОНАМИ, причем знак заряда обозначается знаками «плюс» или «минус» справа сверху от краткого обозначения. Например, Na⁺ (положительно заряженный ион натрия) или CL^- (отрицательно заряженный ион хлора). Число зарядов обозначается цифрой рядом со знаком. Например AL³⁺ (троекратно положительно заряженный ион алюминия). Ионы с противоположными зарядами притягиваются друг к другу и поэтому могут связываться друг с другом. При образовании хлорида натрия (поваренная соль), например, атом натрия отдает свой внешний электрон атому хлора (рис. 18). При этом получается положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора, которые за счет своих противоположных зарядов притягиваются друг к другу и образуют химическое соединение хлорид натрия. Эту связь называют ИОННОЙ СВЯЗЬЮ. Она имеет место в основном в соединениях металлов и неметаллов (соли).

Силы притяжения при ионной связи действуют не только между двумя ионами, но и по всем направлениям. При этом получается решетчатое, ионное образование. Эта построенная по геометрическим законам пространственная решетка приводит к образованию прочных, ограниченных ровными плоскостями тел, называемых КРИСТАЛЛАМИ (ионная кристаллическая решетка) (рис. 19).

1.5.3. Соединения металлов.

Атомы металлов обладают на их внешних орбитах в большинстве случаев только небольшим количеством электронов, которые при тесном расположении этих атомов отделяются от них с образованием прочного тела. При этом из атомов металлов получаются ионы металлов (рис. 20). Электроны перемещаются подобно газу свободно между ионами металлов, которые можно представить себе как шарообразные частички. За счет электрических сил сцепления они тесно прижимаются друг к другу, причем электроны удерживаются около них как на клею. Так как силы действуют во все стороны, то металлы образуют КРИСТАЛЛЫ (металлическая кристаллическая решетка).