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Un elemento è costituito da un atomo con protoni, neutroni ed elettroni attorno al nucleo. Una sostanza chimica è composta da uno o più elementi diversi collegati tra loro. Gli elementi e le sostanze hanno molte differenze tra loro, come semplicità, complessità, simboli e formule.
Semplicità contro complessità
La principale differenza tra un elemento e una sostanza è che un elemento è composto da un singolo atomo. L'elemento non può essere rotto, poiché è già nella forma più semplice possibile. Ci sono 118 elementi chimici conosciuti, ciascuno con un numero atomico e un numero di masse specifiche. D'altra parte, diversi elementi possono combinarsi, formando sostanze chimiche complesse. Ad esempio, gli elementi sodio, carbonio, ossigeno e idrogeno possono formare una sostanza complessa chiamata percarbonato di sodio (noto anche come carbonato di sodio perossidrato). Il percarbonato di sodio è in realtà una combinazione delle sostanze carbonato di sodio (Na2CO3) e perossido di idrogeno (3H2O2).
Simboli e formule
Gli elementi differiscono dalle sostanze anche per il modo in cui sono rappresentati dai simboli. Ad esempio, l'elemento ossigeno è indicato dalla lettera "O", l'elemento azoto è rappresentato dalla lettera "N" e il potassio dalla lettera "K". Tuttavia, poiché le sostanze chimiche sono una miscela di due o più elementi, viene utilizzata una formula specifica per rappresentare tutti i composti chimici nella molecola. Ad esempio, la sostanza cloruro di sodio (sale da cucina) è rappresentata dalla formula NaCl. L'acido urico è una sostanza più complessa e la sua formula è C5H4N4O3.
Fattore distintivo
Gli elementi sono caratterizzati dal loro numero atomico. Ad esempio, l'idrogeno ha un numero atomico 1, il sodio ha un numero atomico 11, alluminio, 13 e argento, 47. Le sostanze, d'altra parte, sono caratterizzate dai loro legami chimici. Ad esempio, il sale da cucina si basa sul legame ionico. Un legame ionico è quello che si forma quando un atomo trasferisce uno o più dei suoi elettroni a un altro atomo.
Esempio di legame ionico
Il sodio ha un elettrone nel suo guscio più esterno, mentre il cloro ha sette elettroni in questo guscio. In questo modo nessuno di questi elementi è veramente stabile. Il sodio cede quindi il suo elettrone più esterno al cloro, diventando uno ione positivo. Il cloro riceve un elettrone e diventa uno ione negativo. Le cariche positive e negative sono attratte l'una dall'altra e sono tenute insieme dalla natura elettrostatica dei due elementi. Una volta formato il legame, ogni elemento inizia ad avere otto elettroni nel suo guscio di valenza, diventando più stabile.