¿Cómo pueden existir diferentes compuestos con los mismos elementos? ¿Cómo puedes tener H2O pero también tener H2O2?

Para responder a esta pregunta, necesita una definición precisa de lo que es un compuesto.

Un compuesto se compone de dos o más elementos. unidos entre sí en una relación y estructura específica.

tl; dr : El agua (H2O) y el peróxido de hidrógeno (H2O2) son diferentes porque tienen una proporción diferente de hidrógeno a oxígeno (2: 1 frente a 1: 1). Como resultado, también tienen diferentes estructuras.

Peróxido de hidrógeno:

Agua:

Puede ver las diferencias en las proporciones químicas y composiciones (qué elementos) en las fórmulas moleculares. H2O tiene 2 hidrógenos y 1 oxígeno, mientras que H2O2 tiene 2 hidrógenos y 2 oxígenos, por lo que estos compuestos son químicamente diferentes.

Curiosamente, puede tener moléculas / compuestos con la misma fórmula, por lo tanto, con los mismos elementos en la misma proporción, que son químicamente diferentes. Tales moléculas se llaman isómeros .

El ejemplo clásico de los isómeros son la glucosa y la fructosa. Ambos son moléculas de ácido monosacárido con la misma fórmula, C6H12O6, pero son químicamente diferentes debido a sus diferentes estructuras.

En este caso, donde los átomos y los grupos funcionales están unidos de diferentes maneras, las moléculas son isómeros estructurales . Cuando los enlaces son exactamente iguales pero tienen algunos giros que dan una posición geométrica diferente, las moléculas son estereoisómeros .

Espero que esto haya ayudado!

El oxígeno tiene una valencia de 2, ¿verdad? Eso significa que puede participar en 2 enlaces para lograr una configuración estable. Tiene que atraer 2 electrones a sí mismo en enlaces iónicos o compartir 2 electrones con otras especies en enlaces covalentes.

¿Cómo se ve el agua a nivel molecular?

Aquí, tenemos un solo átomo de oxígeno que participa en enlaces covalentes con 2 átomos de hidrógeno. Todos tienen sus requisitos de valencia satisfechos, agradables y estables.

Entonces, si así es como se ve el agua, ¿cómo es el peróxido de hidrógeno?

¿Ves cómo funciona eso? Todos todavía tienen sus requisitos de valencia satisfechos. Ambos oxígenos participan en 2 enlaces, y ambos hidrógenos participan en 1 enlace cada uno.

Ahora, como sucede, el enlace simple OO no es tan energéticamente favorable como un enlace simple OH, o un enlace doble O = O. (Todo esto tiene que ver con la termodinámica, y no voy a entrar en detalles exhaustivos acerca de eso aquí). Es por esto que una botella de peróxido de hidrógeno que se obtiene de la farmacia se inflama un poco. El H2O2 en la botella se descompone con el tiempo para formar H2O y O2.

Es fácil, se forman con diferentes conjuntos de enlaces en diferentes condiciones de reacción. El agua se forma cuando se quema gas hidrógeno en gas oxígeno, el peróxido de hidrógeno se fabrica de manera diferente. Son compuestos diferentes y por eso tienen nombres diferentes.

Mira este artículo para más:
Ley de proporciones múltiples – Wikipedia

Su ejemplo, el agua frente al peróxido de hidrógeno, es solo uno de millones. Una gran proporción de compuestos orgánicos están compuestos de carbono, hidrógeno, oxígeno y / o nitrógeno.