Svar:
Ett grundämnes egenskaper bestäms av hur elektronerna är konfigurerade, i synnerhet de yttre elektronerna. Detta beror i sin tur på totala antalet (negativa) elektroner.

Eftersom atomen (normalt) är neutral, måste det finnas lika många (positiva) protoner i kärnan. Man kan säga att det är protonerna som bestämmer, men elektronerna gör jobbet. Så ni har båda rätt :-)!

Ett grundämne är alltså en atom med ett visst antal protoner i kärnan. Kärnfysiker kallar detta Z, medan kemister kallar det atomnummer. Atomnumret bestämmer alltså atomens plats i det periodiska systemet som i sin tur till en stor del bestämmer kemiska egenskaper (se nedanstående bild från Wikimedia Commons). Talet ovanför grundämnesnamnet i varje ruta är atomnumret.

En atomkärna innehåller även ett visst antal neutroner som betecknas N. Totala antalet protoner+neutroner (nukleoner) A=(Z+N) kallas masstal, eftersom kärnans massa uttryckt i massenheter (en massenhet är massan av 1/12 av ¹²C-atomen) är nära heltalet A.

Ett grundämne i naturen består emellertid ofta av en blandning av atomer med samma Z men olika N, s.k. isotoper (iso=samma, topos=plats, dvs samma plats i det periodiska systemet). Isotoper av ett visst grundämne (givet Z) har alltså samma elektronstruktur och därmed samma kemiska egenskaper. Eftersom isotoper av ett visst ämne har olika antal neutroner, så väger de lite olika. Detta medför att t.ex. lättare isotoper är lite rörligare vid diffusion, vilket används vid anrikning. Man kan med acceleratorer framställa ett stort antal radioaktiva isototoper, som alltså är instabila och sönderfaller till andra mer stabila kärnor.

Ett grundämnes atommassa (även ofta atomvikt) är massan hos en atom av ämnet. För ämnen med flera isotoper avser atommassan ett medelvärde för den naturliga förekomsten. Se List_of_elements_by_atomic_weight för värden och även Formelmassa för hur man räknar på kemiska formler.

Se vidare grundämne, Grundämne och Chemical_element. De individuella grundämnenas egenskaper finns på sajten WebElements.

/KS/lpe 2000-12-15

Svar:
Louise! Egentligen inte fysikfråga, men när har det hindrat oss? :-)

Många metaller brinner visst, t.ex. magnesium och calcium, se WebElements. T.o.m järn brinner men endast i ren syreatmosfär.

För att kunna svara på varför vissa ämnen brinner får man först fråga sig: vad menar man med brinner? Normalt menar man en självuppehållande relativt kraftfull reaktion med luft - vanligen syret i luften men även med kvävet i vissa fall (gäller t.ex. calcium ovan), se en bra definition av eld här: Eld.

Vilka egenskaper krävs för detta då? Jo, dels att det som skall brinna har relativt lösa elektroner så att kemiska reaktioner kan ske och dels att reaktionen utvecklar tillräckligt mycket energi för att vidmakthålla en tillräckligt hög temperatur.

Många andra ämnen som t.ex. guld, sten och vatten är så stabila att de inte alls reagerar med luften, dvs de kan inte brinna.
/Peter E 2009-05-14

Svar:
Det är en mycket omfattande fråga. Enkelt uttryckt hålls de negativt laddade elektronerna i atomerna fast av den positiva och massiva atomkärnan. Elektronerna håller i sin tur på olika sätt ihop atomerna med vad som kallas kemisk bindning.

Kemisk bindning är en attraktion mellan atomer, som möjliggör bildandet av kemiska substanser.

Attraktionen beror på att det energimässigt är fördelaktigare för de flesta atomer och joner att vara bundna till lämpliga bindningspartners än att förekomma som obundna partiklar.

De olika bindningarnas styrkor varierar avsevärt. De starkaste bindningstyperna är jonbindningar och kovalenta bindningar. Övriga bindningstyper är metallbindning, van der Waals-bindning, vätebindning, dipol-dipolbindning samt jon-dipolbindning, se Kemisk_bindning.

NE har en utmärkt artikel om kemisk bindning: kemisk-bindning.

Engelska Wikipedia har en detaljerad artikel, se Chemical_bond.
/Peter E 2015-11-11

Svar:
Kol har fyra bindningar. Eftersom kol har sex elektroner och två är i ett slutet K-skal blir det fyra elektroner kvar i L-skalet. För maximal kemisk bindning vill man fylla ett skal. För detta krävs alltså fyra bindningar.

Dessa kan t.ex. komma från väte, som har en elektron i lägsta K-skalet. Man har då metan CH₄. Metan har av symmetriskäl fyra väteatomer i hörnen av en tetraeder med kolatomen i mitten, se figuren nedan.

Syre har två bindningar eftersom det saknar två elektroner i L-skalet. Syre bildar därför dubbelbindningar med kol t.ex. koldioxid CO₂.

Se vidare Tetravalence.

Annars är det speciella med kol att den bildar stabila bindningar med sig själv, t.ex. långa kedjor av kol utökat med andra molekyler (egentligen radikaler). Kol finns i flera olika former med olika kol-kol bindningar: grafit, grafen, diamant, fullerener och amorft kol.

Se vidare Kol.

/Peter E 2016-05-27

Svar:
Kisel (se Kisel) är ett halvmetalliskt grundämne som liknar kol. Bilden nedan är en bit kristallinskt kisel. Den är som synes ogenomskinlig och metallisk. Den metalliska lystern kommer av att det finns en del fria elektroner i kristallen.

Kvarts Kvarts består huvudsakligen av kiseldioxid, SiO₂. Kvarts finns i ett otal varianter, men i sin rena form är det kristallinskt och genomskinligt. Om kristallerna är små är det mjölkaktigt ogenomskinligt eftersom ljuset reklekteras i alla riktningar av de små kristallerna. Färgade varianter av kvarts innehåller någon förorening eller kan ha påverkats av joniserande strålning.

Glas består till en stor del av kvarts. Till skillnad från kvarts är glas amorft, dvs icke kristallinskt. Det är detta som gör att glas i ren form är genomskinligt. Energin för synligt ljus räcker inte till för att excitera molekylerna och det finns inga plana kristallytor som kan reflektera ljuset.

Se vidare GlassOptical_properties, fråga [170] och [20393].

/Peter E 2017-02-21

Svar:
En molekyl definieras som en grupp av två eller fler atomer ordnade i ett precist arrangemang med hjälp av kovalenta bindningar. En molekyl kan variera i storlek från två atomer, till exempel H₂ (vätgas), till tusentals atomer i makromolekyler... När man talar om små molekyler antas de normalt vara oladdade. (Molekyl)

En kemisk bindning är en attraktion mellan atomer, som möjliggör bildandet av kemiska substanser. Attraktionen beror på att det energimässigt är fördelaktigare för de flesta atomer och joner att vara bundna till lämpliga bindningspartners än att förekomma som obundna partiklar. (Kemisk_bindning)

Ja, ädelgasstruktur är det mest stabila tillståndet, men i många fall kan det inte bildas eftersom det för en oladdad molekyl fattas elektroner för att fylla det högsta icke tomma skalet. Även om detta inte är fullt har ofta det bundna systemet lägre energi än det obundna där atomerna är helt separerade. Molekyler bildas eftersom naturen strävar mot det lägsta möjliga energitillståndet.

Bindningsenergin för en liten molekyl är några eV, se Bond-dissociation_energy. Bindningsenergin frigöres när molekylen bildas genom en kemisk reaktion.

Se även fråga [15130].
/Peter E 2018-03-03

Svar:
Olivia!

Ja, det är kemi, men vi kan ändå säga lite.

Vatten i atmosfären förekommer som vattenånga ([21208]) som består av fria molekyler av vatten. En del av vattnet i atmosfären förekommer som små vattendroppar med många namn, t.ex. moln, dimma, dis.

För att vattendroppar skall bildas behövs kondensationskärnor i form av små partiklar (aerosoler), se fråga [15136]. Så förekomsten av aerosoler är viktig för atmosfärkemin.

Vad gäller om gaser löser sig i vattnet så beror det på vilken gas det rör sig om. Gaser som SO₂ och NOx kan lösas upp i vattendropparna och orsaka surt regn (se Surt_regn) som kan orsaka skador på djur och växter.
/Peter E 2021-05-01