Qual é a comparação entre átomos e moléculas?

A matéria física é composta de átomos e moléculas. Um átomo é o subcomponente de uma molécula, ou a menor unidade da matéria. É a menor parte em que um elemento pode se dividir. Uma molécula é composta de átomos que são ligados por ligações iônicas, covalentes ou metálicas.

Um átomo existe como um componente neutro (com igual número de prótons e elétrons) ou como um íon (um íon positivo tem maior número de prótons do que elétrons, e íon negativo tem mais elétrons do que prótons. O número de prótons em um átomo é chamado de número atômico (Z), e o número de nêutrons em um átomo é chamado de número de nêutrons (N). O número de massa (A) de um átomo é a soma de prótons e nêutrons (Z + N). Uma molécula tem carga neutra e existe em um de dois estados: estável ou instável. Sua massa pode ser calculada a partir de sua fórmula molecular.

Um átomo é composto de partículas subatômicas (elétron, nêutron e próton), um núcleo e uma nuvem de elétrons. Os elétrons são partículas carregadas negativamente que residem em uma nuvem de elétrons que gira em torno do núcleo central. A massa de um elétron é aproximadamente 0,0005 vezes a de um próton. Prótons são partículas carregadas positivamente que residem dentro de um núcleo atômico. Um núcleo é uma partícula neutra que responde por quase 99,9 por cento da massa total de um átomo. Uma molécula é composta de dois ou mais átomos que são mantidos juntos por uma forte ligação química.

Um átomo tem aproximadamente 0,2 nanômetros de diâmetro. Um nanômetro é igual a 0,0000000001 metros. A menor molécula da natureza é a molécula de hidrogênio diatômico (H2), que tem 0,74 angstrom de comprimento. Um angstrom é igual a 0,1 nanômetros ou 1,0 x 10-10 metros.

Os átomos não têm forma fixa e existem como anéis, lóbulos ou esferas. A forma de uma molécula depende do arranjo de seus átomos constituintes. As moléculas podem ser lineares, trigonais planas, tetraédricas, trigonais piramidais, trigonais bipiramidais e octaédricas, dependendo de sua composição atômica. Uma molécula diatômica tem forma linear, enquanto uma molécula feita de três pares de ligações (BF3) é trigonal planar, com suas ligações F-B-F a 120 graus entre si.

Existem vários tipos de átomos, cada um com um tamanho, peso molecular e nome diferentes. Exemplos de átomos comuns incluem átomo de hidrogênio, átomo de enxofre, átomo de oxigênio e átomo de nitrogênio. Os vários tipos de moléculas incluem: moléculas diatômicas, homoatômicas e hetroatômicas. Uma molécula diatômica é composta de dois átomos; uma molécula homoatômica é composta de dois (ou mais) átomos do mesmo elemento (ou substância); e uma molécula hetroatômica é composta de dois ou mais átomos de elementos diferentes. De acordo com “Foundations for Chemistry”, as moléculas são simples e complexas. As moléculas simples são compostas por um único átomo, enquanto as moléculas complexas são compostas por dois ou mais átomos.