¿Por qué diferentes elementos tienen propiedades diferentes?

Los bloques de construcción básicos son los mismos, pero la disposición difiere, de manera muy ordenada, de acuerdo con las reglas de la mecánica cuántica, pero diferentes. Por lo tanto, cada elemento, molécula, estructura compuesta tiene su conjunto individual de propiedades. Vamos a empezar con un átomo de protón. El hidrógeno tiene un electrón cuando es neutro, sin embargo, su estructura orbital permite que 2 electrones sean atraídos al núcleo, por lo que H es reactivo y existe normalmente, ya que H2 y H también pueden unirse a muchos otros átomos diferentes. El núcleo de helio tiene 2 protones, por lo que la molécula neutra tiene 2 electrones en un orbital lleno y tiene poca tendencia a perder, compartir o ganar electrones, por lo que el átomo de He existe como una única molécula no reactiva. A medida que el núcleo aumenta en la cantidad de protones [y neutrona otra historia] La cantidad de niveles de energía y su complejidad aumenta y los diferentes tipos de reactividad se multiplican, es hora de comenzar a leer los libros de química.
Una simple analogía con los ladrillos hace que un edificio, como están ordenados, diga qué tipo.
Las personas e incluso otros mamíferos y otras vidas tienen esencialmente la misma acumulación molecular. Sin embargo, somos diferentes, diferentes cantidades, algunos tipos y disposición de las moléculas.

El número diferente de protones en el núcleo atrae a un número igual de electrones. Los niveles de energía (en realidad las funciones de onda 3D) de estos electrones dictan las reacciones químicas que puede tener el elemento. El número de neutrones en el núcleo afecta principalmente a la radioactividad y densidad.

El oxígeno tiene 8 protones y 8 electrones – valencia (‘brechas’ en la capa externa del electrón) de 2.

El carbono tiene 6 protones y 6 electrones – valencia 4.

Un número diferente de partículas (neutrones, protones y electrones) es la razón por la que se comportan de manera tan diferente. El comportamiento electromagnético del átomo se rige por unos pocos principios, pero, por nuestro bien, veamos la ley de coulumb que establece que la fuerza de atracción entre dos cargas es proporcional al número de cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas. Si aplicamos esta ley para C y O, veríamos que la atracción interna entre los protones y los electrones de cada elemento es diferente a la otra, ya que O tiene 8 protones y electrones y el carbono tiene 6 protones y electrón en sus respectivos estados fundamentales. Esta es una simplificación excesiva de las interacciones complejas, pero en resumen: la cantidad de partículas es importante.

La diferencia radica específicamente en la suma a la que se refiere. La configuración electrónica del átomo, no. de los electrones no pareados en una subcasa (ver Enlace químico) son responsables de las diferentes interacciones interatómicas, intermoleculares, color, conductividad, etc.