Prvek vs Sloučenina
Stejně jako v jiných oborech má studium chemie řadu základních konceptů a principů, kterým musí studenti chemie nejprve rozumět. Jedním konkrétním konceptem je koncept čistých látek. Na Zemi existují dva druhy čistých látek: prvky a sloučeniny.
Prvky jsou čisté látky, které jsou vyrobeny pouze z jednoho druhu atomu. Nejlepší způsob, jak zjistit, které čisté látky jsou považovány za prvky, je prohlížet si periodickou tabulku. Prvky jsou uvedeny v periodické tabulce na základě atomového čísla, což je počet protonů, které se nacházejí v atomovém jádru. Dohromady existuje 117 známých prvků. 94 z těchto prvků jsou přírodní prvky, což znamená, že se nacházejí v přírodě. Jejich příklady jsou vodík, kyslík a uhlík. Zbývajících 22 prvků jsou umělé prvky. Uměle to znamená, že tyto prvky prošly nějakou formou radioaktivního procesu. K radioaktivnímu procesu dochází, protože tyto prvky nejsou stabilní a v průběhu času se rozkládají, takže vytvářejí úplně jiný druh prvku.
Na druhé straně, sloučeniny jsou čisté látky, které jsou vyrobeny ze dvou nebo více různých prvků. I když to může být případ, sloučeniny mají tendenci mít chemickou strukturu, která je zcela jedinečná ze struktury prvků, které tvoří uvedenou sloučeninu. Tyto sloučeniny mohou být separovány řadou různých procesů, aby se oddělily různé prvky, které tvoří uvedenou sloučeninu.
Sloučeniny jsou obvykle tvořeny prvky přirozeně, aby se staly stabilnějšími. Jak bylo uvedeno výše, ne všechny prvky na Zemi jsou stabilní. Stabilita prvku je stanovena na počtu elektronů v jeho nejvzdálenější energetické úrovni. Aby byla dosažena stabilita, musí být tato nejvyšší hladina energie nejprve maximalizována.
Pro mnoho studentů chemie může definice toho, co je směs a co je prvkem, věci trochu zkomplikovat. Protože prvky byly definovány jako ty, které se skládají pouze z jednoho druhu atomu, mají tendenci vnímat určité prvky, jako je ozon, jako sloučeninu, namísto prvku. Zde je vidět hlavní rozdíl mezi těmito dvěma. Prvky jsou ty, které jsou vyrobeny pouze z jednoho typu atomu. V případě prvku ozon je to vyrobeno ze tří atomů jednoho druhu prvku: kyslíku. Další věc, která tyto dvě odlišuje, je, že chemická struktura sloučeniny musí mít určitou formu vazby mezi dvěma různými prvky, aby se dosáhlo stability. Tyto formy spojení se nenacházejí v elementárních molekulách, které obsahují více atomů stejného prvku.