Saf maddeler sadece bir madde türünden oluşur. Saf bir madde bir element veya bir bileşik olabilir. Bir element, yalnızca bir tür atomdan oluşurken, bir bileşik, bir kimyasal bağla birlikte tutulan iki veya daha fazla atom türünden oluşur. Elementler, temel birimlerinin doğasına bağlı olarak atomik veya moleküler olarak sınıflandırılır.
Bileşikler, sabit, kesin oranlarda iki veya daha fazla elementten oluşan saf maddelerdir. Bileşikler, içerdikleri bağlara göre iyonik veya moleküler (kovalent) olarak sınıflandırılır.
Moleküler bileşikler (ya da kovalent bileşikler) iki veya daha fazla ametal atom kovalent bağ kurmak üzere elektronlarını paylaştıklarında oluşur. Moleküler bileşiklerin temel birimleri, farklı bileşen atomlarından oluşan ayrık nötr moleküllerdir. Örneğin, moleküler bileşik karbon monoksit, kovalent olarak bağlanmış karbon ve oksijen atomları içeren CO moleküllerinden oluşur. Benzer şekilde metanol temel ünite olarak CH3OH molekküllerini içerir bu da bir karbon atomu, bir oksijen atomu ve dört hidrojen atomndan oluşur.
Moleküler bileşikler, fiziksel özelliklerine göre tanımlanabilir. Normal koşullar altında, moleküler bileşikler genellikle gazlar, düşük kaynama noktalı sıvılar ve düşük erime noktalı katılar olarak bulunurlar.
Elektronları kolayca kaybedilen atomlardan oluşan bir element (metal), elektronları kolayca kazanan atomlardan oluşan bir element ile reaksiyona girdiğinde, genelde elektron aktarımı meydana gelir ve iyon üretilir. Bu transfer ile oluşturulan bileşik, bileşikte mevcut zıt yük iyonları arasındaki elektrostatik çekimler (iyonik bağlar) tarafından stabilize edilir. Örneğin bir miktar sodyum metalindeki (grup 1A) her bir sodyum atomu, sodyum katyonu, Na+, oluşturmak üzere bir elektron kaybettiğinde ve klor gazı (grup 7A) örneğindeki her bir klor atomu bir klor anyonu Cl− oluşturmak üzere bir elektron aldığında, her bir Na+ iyonu için bir adet Cl− iyonu birleşimiyle NaCl bileşiği meydana gelir.
İyon içeren ve iyonik bağlarla birlikte tutulan bir bileşik, iyonik bir bileşik olarak adlandırılır. İyonik bileşikler, genellikle yüksek sıcaklıklarda eritilen ve daha yüksek sıcaklıklarda kaynatılan katı maddelerdir. Katı formda, iyonik bir bileşik elektriksel olarak iletken değildir, çünkü iyonları akamaz. Bununla birlikte, erimiş olduğunda, iyonları sıvı boyunca serbestçe hareket edebileceği için elektriği iletebilirler.
Her iyonik bileşikte, katyonların toplam pozitif yüklerinin sayısı, anyonların toplam negatif yüklerinin sayısına eşittir. Böylece, iyonik bileşikler, pozitif ve negatif iyonlar içermesine rağmen elektriksel olarak nötrdür.
Birçok iyonik bileşik, katyon, anyon veya her ikisini birden, yani poliatomik iyonlar içerir. Basit iyonik bileşiklerde olduğu gibi, bu bileşikler de elektriksel olarak nötr olmalıdır, bu nedenle formülleri poliatomik iyonları ayrı birimler olarak ele alarak tahmin edilebilir. Bir birim olarak davranan bir grup atomu belirtmek için bir formülde parantez kullanırız. Örneğin vücudumuzda bulunan minerallerden biri olan kalsiyum fosfatın formülü Ca3(PO4)2'dir. Bu formül her iki fosfat (PO4)3− grubu için üç kalsiyum iyonu bulunduğunu göstermektedir. (PO4)3− grupları bağımsız birimlerdir ve her biri bir fosfor ve dört oksijen atomu içerirken, net yükleri −3'tür. Bileşik elektriksel olarak nötrdür ve formülü toplamda üç Ca, iki P ve sekiz O atomu içerdiğini göstermektedir.
Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 2.6: Molecular and Ionic Compounds.
