Molecole e composti

Quando gli atomi si uniscono per formare legami ionici o covalenti, formano associazioni stabili che cambiano le proprietà di entrambi gli atomi da soli. Queste nuove molecole mostrano proprietà emergenti uniche. Una molecola esiste quando due o più atomi si uniscono formando legami chimici. Una singola molecola può essere piccola come due soli atomi, come l’ossigeno che respiriamo, o grande come 5 sestilioni (5 con 21 zeri dopo!) di atomi di carbonio, come un diamante da 1⁄2 carato in un anello di fidanzamento.

Quando atomi di almeno due elementi diversi si uniscono per formare legami chimici, queste molecole possono essere chiamate composti. Il cloruro di sodio (NaCl) è un classico esempio di composto ionico, o composto formato da legami ionici. L’acqua (H2O) è spesso chiamata un composto molecolare, ma è anche conosciuta come un composto covalente perché è un composto formato da legami covalenti. Anche se meno comune, alcuni libri di testo di biologia si riferiscono ai composti molecolari come molecole, e non includono i composti ionici nel termine molecola. Per chiarezza useremo la definizione più comune di molecola, che include tutti i tipi di composti così come le molecole formate da atomi di un singolo elemento come gli esempi di ossigeno molecolare e carbonio molecolare (diamanti).

Tutte le molecole possono essere scritte come una lista degli atomi che le costituiscono. Scriviamo NaCl per rappresentare la formula molecolare del sale da cucina, che è formato da un legame ionico tra sodio (Na) e cloro (Cl). Le formule molecolari si usano anche per molecole covalenti come l’acqua (H2O). Quando c’è più di un atomo di un particolare elemento in una singola molecola, si usa un numero di pedice a destra del simbolo dell’atomo per indicare quanti atomi di quell’elemento sono presenti in ogni molecola. Per esempio, la formula molecolare dell’acqua (H2O) indica che ci sono due atomi di idrogeno e uno di ossigeno in ogni singola molecola. Come sottolinea anche questo esempio, gli atomi in una formula molecolare non sono sempre scritti nell’ordine dei loro legami. La formula strutturale dell’acqua è H-O-H, ma quando scriviamo la formula molecolare, combiniamo gli atomi di idrogeno in un unico elenco, H2O, per semplicità.