La materia fisica è costituita da atomi e molecole. Un atomo è il sottocomponente di una molecola, o la più piccola unità di materia. È la parte più piccola in cui un elemento può dividersi. Una molecola è costituita da atomi legati da un legame ionico, covalente o metallico.
Proprietà
Un atomo esiste o come componente neutro (con uguale numero di protoni ed elettroni) o come ione (un lo ione positivo ha un numero maggiore di protoni rispetto agli elettroni e uno ione negativo ha più elettroni di protoni. Il numero di protoni in un atomo è chiamato numero atomico (Z) e il numero di neutroni in un atomo è chiamato numero di neutroni (N). Il numero di massa (A) di un atomo è la somma di protoni e neutroni (Z + N). Una molecola è caricata in modo neutro ed esiste in uno dei due stati: stabile o instabile. La sua massa può essere calcolata dalla sua formula molecolare.
Componenti
Un atomo è composto da particelle subatomiche (elettroni, neutroni e protoni), un nucleo e una nuvola di elettroni. Gli elettroni sono particelle cariche negativamente che risiedono in una nuvola di elettroni che ruota attorno al nucleo centrale. La massa di un elettrone è circa 0,0005 volte quella di un protone. I protoni sono particelle cariche positivamente che risiedono all'interno di un nucleo atomico. Un nucleo è una particella neutra che rappresenta quasi il 99,9% della massa totale di un atomo. Una molecola è composta da due o più atomi tenuti insieme da un forte legame chimico.
Dimensione
Un atomo ha un diametro di circa 0,2 nanometri. Un nanometro equivale a 0.0000000001 metri. La molecola più piccola in natura è la molecola di idrogeno biatomico (H2) che è lunga 0,74 angstrom. Un angstrom è uguale a 0,1 nanometri o 1,0 x 10-10 metri.
Forma
Gli atomi non hanno una forma fissa ed esistono come anelli, lobi o sfere. La forma di una molecola dipende dalla disposizione dei suoi atomi costituenti. Le molecole possono essere lineari, trigonali planari, tetraedriche, trigonali piramidali, trigonali bipiramidali e ottaedriche, a seconda della loro composizione atomica. Una molecola biatomica è di forma lineare, mentre una molecola composta da tre coppie di legami (BF3) è planare trigonale, con i suoi legami F-B-F a 120 gradi l'uno dall'altro.
tipi
Esistono numerosi tipi di atomi, ciascuno con una dimensione, un peso molecolare e un nome diversi. Esempi di atomi comuni includono atomo di idrogeno, atomo di zolfo, atomo di ossigeno e atomo di azoto. I vari tipi di molecole includono: molecole biatomiche, omoatomiche ed etroatomiche. Una molecola biatomica è composta da due atomi; una molecola omoatomica è costituita da due (o più) atomi dello stesso elemento (o sostanza); e una molecola eteroatomica è costituita da due o più atomi di elementi diversi. Secondo "Fondamenti per la chimica", le molecole sono semplici e complesse. Le molecole semplici sono costituite da un singolo atomo mentre le molecole complesse sono costituite da due o più atomi.