La matière physique est composée d'atomes et de molécules. Un atome est le sous-composant d'une molécule, ou la plus petite unité de matière. C'est la plus petite partie dans laquelle un élément peut se diviser. Une molécule est constituée d'atomes liés par une liaison ionique, covalente ou métallique.
Propriétés
Un atome existe soit comme un composant neutre (avec un nombre égal de protons et d'électrons) soit comme un ion (un l'ion positif a un plus grand nombre de protons que d'électrons, et un ion négatif a plus d'électrons que protons. Le nombre de protons dans un atome est appelé son numéro atomique (Z) et le nombre de neutrons dans un atome est appelé son nombre de neutrons (N). Le nombre de masse (A) d'un atome est la somme des protons et des neutrons (Z + N). Une molécule est chargée de manière neutre et existe dans l'un des deux états suivants: stable ou instable. Sa masse peut être calculée à partir de sa formule moléculaire.
Composants
Un atome est composé de particules subatomiques (électron, neutron et proton), d'un noyau et d'un nuage d'électrons. Les électrons sont des particules chargées négativement qui résident dans un nuage d'électrons qui tourne autour du noyau central. La masse d'un électron est environ 0,0005 fois celle d'un proton. Les protons sont des particules chargées positivement qui résident dans un noyau atomique. Un noyau est une particule neutre qui représente près de 99,9 % de la masse totale d'un atome. Une molécule est composée de deux atomes ou plus qui sont maintenus ensemble par une forte liaison chimique.
Taille
Un atome mesure environ 0,2 nanomètre de diamètre. Un nanomètre équivaut à 0,0000000001 mètre. La plus petite molécule dans la nature est la molécule d'hydrogène diatomique (H2) qui mesure 0,74 angström de longueur. Un angström est égal à 0,1 nanomètre ou 1,0 x 10-10 mètres.
Façonner
Les atomes n'ont pas de forme fixe et existent sous forme d'anneaux, de lobes ou de sphères. La forme d'une molécule dépend de la disposition de ses atomes constitutifs. Les molécules peuvent être linéaires, planaires trigonales, tétraédriques, pyramidales trigonales, bipyramidales trigonales et octaédriques, en fonction de leur composition atomique. Une molécule diatomique est de forme linéaire, tandis qu'une molécule constituée de trois paires de liaisons (BF3) est trigonale planaire, avec ses liaisons F-B-F à 120 degrés les unes par rapport aux autres.
Les types
Il existe de nombreux types d'atomes, chacun avec une taille, un poids moléculaire et un nom différents. Des exemples d'atomes courants comprennent un atome d'hydrogène, un atome de soufre, un atome d'oxygène et un atome d'azote. Les différents types de molécules comprennent: les molécules diatomiques, homoatomiques et hétéroatomiques. Une molécule diatomique est composée de deux atomes; une molécule homoatomique est constituée de deux (ou plus) atomes du même élément (ou substance); et une molécule hétéroatomique est composée de deux ou plusieurs atomes d'éléments différents. Selon « Foundations for Chemistry », les molécules sont soit simples, soit complexes. Les molécules simples sont constituées d'un seul atome tandis que les molécules complexes sont constituées de deux atomes ou plus.