La materia física está formada por átomos y moléculas. Un átomo es el subcomponente de una molécula o la unidad más pequeña de materia. Es la parte más pequeña en la que se puede dividir un elemento. Una molécula está formada por átomos que están unidos por enlaces iónicos, covalentes o metálicos.
Propiedades
Un átomo existe como componente neutro (con el mismo número de protones y electrones) o como ión (un El ion positivo tiene mayor número de protones que de electrones, y un ion negativo tiene más electrones que protones. El número de protones en un átomo se llama número atómico (Z) y el número de neutrones en un átomo se llama número de neutrones (N). El número de masa (A) de un átomo es la suma de protones y neutrones (Z + N). Una molécula tiene carga neutra y existe en uno de dos estados: estable o inestable. Su masa se puede calcular a partir de su fórmula molecular.
Componentes
Un átomo está compuesto por partículas subatómicas (electrón, neutrón y protón), un núcleo y una nube de electrones. Los electrones son partículas cargadas negativamente que residen en una nube de electrones que gira alrededor del núcleo central. La masa de un electrón es aproximadamente 0,0005 veces la de un protón. Los protones son partículas cargadas positivamente que residen dentro de un núcleo atómico. Un núcleo es una partícula neutra que representa casi el 99,9 por ciento de la masa total de un átomo. Una molécula está compuesta por dos o más átomos que se mantienen unidos por un fuerte enlace químico.
Tamaño
Un átomo tiene aproximadamente 0,2 nanómetros de diámetro. Un nanómetro equivale a 0,0000000001 metros. La molécula más pequeña de la naturaleza es la molécula de hidrógeno diatómico (H2), que tiene una longitud de 0,74 angstrom. Un angstrom equivale a 0,1 nanómetros o 1,0 x 10-10 metros.
Forma
Los átomos no tienen una forma fija y existen como anillos, lóbulos o esferas. La forma de una molécula depende de la disposición de sus átomos constituyentes. Las moléculas pueden ser lineales, trigonales planas, tetraédricas, trigonales piramidales, trigonales bipiramidales y octaédricas, dependiendo de su composición atómica. Una molécula diatómica es de forma lineal, mientras que una molécula formada por tres pares de enlaces (BF3) es trigonal plana, con sus enlaces F-B-F a 120 grados entre sí.
Tipos
Existen numerosos tipos de átomos, cada uno con un tamaño, peso molecular y nombre diferentes. Los ejemplos de átomos comunes incluyen átomo de hidrógeno, átomo de azufre, átomo de oxígeno y átomo de nitrógeno. Los diversos tipos de moléculas incluyen: moléculas diatómicas, homoatómicas y hetroatómicas. Una molécula diatómica está formada por dos átomos; una molécula homoatómica está formada por dos (o más) átomos del mismo elemento (o sustancia); y una molécula heteroatómica está formada por dos o más átomos de elementos diferentes. Según “Fundamentos de la química”, las moléculas son simples y complejas. Las moléculas simples están formadas por un solo átomo, mientras que las moléculas complejas están formadas por dos o más átomos.
