Fysisk materie består av atomer og molekyler. Et atom er underkomponenten til et molekyl, eller den minste materieenheten. Det er den minste delen et element kan dele seg i. Et molekyl består av atomer som er bundet av ionisk, kovalent eller metallisk binding.
Eiendommer
Et atom eksisterer enten som en nøytral komponent (med like mange protoner og elektroner) eller som et ion (a positivt ion har større antall protoner enn elektroner, og et negativt ion har flere elektroner enn protoner. Antall protoner i et atom kalles atomnummer (Z), og antall nøytroner i et atom kalles nøytrontall (N). Massetallet (A) til et atom er summen av protoner og nøytroner (Z + N). Et molekyl er nøytralt ladet og eksisterer i en av to tilstander: stabilt eller ustabilt. Massen kan beregnes ut fra molekylformelen.
Komponenter
Et atom er sammensatt av subatomære partikler (elektron, nøytron og proton), en kjerne og elektronsky. Elektroner er negativt ladede partikler som ligger i en elektronsky som kretser rundt den sentrale kjernen. Massen til et elektron er omtrent 0,0005 ganger den for et proton. Protoner er positivt ladede partikler som ligger i en atomkjerne. En kjerne er en nøytral partikkel som utgjør nesten 99,9 prosent av den totale massen til et atom. Et molekyl består av to eller flere atomer som holdes sammen av en sterk kjemisk binding.
Størrelse
Et atom er omtrent 0,2 nanometer i diameter. Et nanometer tilsvarer 0,0000000001 meter. Det minste molekylet i naturen er det diatomiske hydrogenmolekylet (H2) som er 0,74 Ångstrøm i lengden. En angstrøm er lik 0,1 nanometer eller 1,0 x 10-10 meter.
Form
Atomer har ingen fast form og eksisterer som ringer, lapper eller kuler. Formen på et molekyl avhenger av arrangementet av dets bestanddeler. Molekyler kan være lineære, trigonale plane, tetraedrale, trigonale pyramidale, trigonale bipyramidale og oktaedriske, avhengig av atomsammensetningen. Et diatomisk molekyl er lineært i form, mens et molekyl laget av tre bindingspar (BF3) er trigonal plan, og dets F-B-F bindinger er 120 grader til hverandre.
Typer
Det er mange typer atomer, hver med forskjellig størrelse, molekylvekt og navn. Eksempler på vanlige atomer inkluderer hydrogenatom, svovelatom, oksygenatom og nitrogenatom. De forskjellige typer molekyler inkluderer: diatomiske, homoatomiske og hetroatomiske molekyler. Et diatomisk molekyl består av to atomer; et homoatomisk molekyl består av to (eller flere) atomer av samme element (eller stoff); og et hetroatomisk molekyl består av to eller flere atomer av forskjellige elementer. I følge "Foundations for Chemistry" er molekyler enten enkle og komplekse. Enkle molekyler består av et enkelt atom mens komplekse molekyler består av to eller flere atomer.