Каждое химическое соединение содержит комбинацию атомов, и один из способов понять теоретический процент состоит в том, чтобы приравнять его к процентному содержанию определенного элемента в соединении. Этот процент основан не на количестве атомов, а на общей массе элемента по отношению к массе соединения.

Когда дело доходит до химии, трудно представить более знакомое изображение, чем плотно упакованное ядро из протонов и нейтронов, окруженное электронами на их орбиталях. Если вам нужно сравнить энергии ионизации для разных элементов, это понимание структуры атома является отличной отправной точкой.

Атомы в твердых телах расположены в одной из нескольких периодических структур, известных как решетки. Кристаллические структуры, в отличие от аморфных структур, показывают определенную повторяющуюся структуру расположения атомов. Большинство твердых тел образуют регулярное расположение атомов как способ минимизировать энергию в системе. Самая простая повторяющаяся единица атомов в структуре называется элементарной ячейкой. Вся твердая структура состоит из этой элементарной ячейки, повторенной в трех измерениях.

Многим студентам-химикам приходится рассчитывать количество представительных частиц в веществе. Вещество имеет определенный химический состав с соответствующей химической формулой. Типичными частицами могут быть атомы, молекулы, формульные единицы или ионы, в зависимости от природы вещества. Стандартной единицей измерения количества вещества является моль, где 1 моль содержит 6,02 × 10 23 частиц. Это количество называется номером Авогадро.

Атомы образуют два типа связей: ионные и ковалентные. Ионные связи, которые являются общими для элементов в группе 1 периодической таблицы (металлы) и в группе 17 (галогены), возникают, когда один атом теряет электрон, а другой атом приобретает его. Оба атома становятся заряженными ионами и электростатически притягивают друг друга. Ковалентные связи возникают, когда атомы имеют общие электронные пары. Эти связи могут быть полярными или неполярными, и это имеет значение. Полярные молекулы электрически нейтральны, но располагаются таким образом, чтобы дать молекуле полную разницу зарядов между одним концом и другим. Они будут растворяться в воде в различной степени, потому что молекула воды является полярной, тогда как неполярные молекулы не будут.