Materia fizică este alcătuită din atomi și molecule. Un atom este subcomponenta unei molecule sau cea mai mică unitate de materie. Este cea mai mică parte pe care o poate împărți un element. O moleculă este alcătuită din atomi care sunt legați prin legături ionice, covalente sau metalice.
Proprietăți
Un atom există fie ca o componentă neutră (cu număr egal de protoni și electroni), fie ca un ion (a ionul pozitiv are un număr mai mare de protoni decât electroni, iar un ion negativ are mai mulți electroni decât protoni. Numărul de protoni dintr-un atom se numește numărul său atomic (Z), iar numărul de neutroni dintr-un atom se numește numărul său de neutroni (N). Numărul de masă (A) al unui atom este suma protonilor și neutronilor (Z + N). O moleculă este încărcată neutru și există în una din cele două stări: stabilă sau instabilă. Masa sa poate fi calculată din formula sa moleculară.
Componente
Un atom este compus din particule subatomice (electron, neutron și proton), un nucleu și nor de electroni. Electronii sunt particule încărcate negativ care locuiesc într-un nor de electroni care se învârte în jurul nucleului central. Masa unui electron este de aproximativ 0,0005 ori mai mare decât a unui proton. Protonii sunt particule încărcate pozitiv care locuiesc în interiorul unui nucleu atomic. Un nucleu este o particulă neutră care reprezintă aproape 99,9% din masa totală a unui atom. O moleculă este compusă din doi sau mai mulți atomi care sunt ținuți împreună de o legătură chimică puternică.
mărimea
Un atom are aproximativ 0,2 nanometri în diametru. Un nanometru este egal cu 0,0000000001 metri. Cea mai mică moleculă din natură este molecula de hidrogen diatomic (H2) care are o lungime de 0,74 angstrom. Un angstrom este egal cu 0,1 nanometri sau 1,0 x 10-10 metri.
Formă
Atomii nu au o formă fixă și există ca inele, lobi sau sfere. Forma unei molecule depinde de dispunerea atomilor constituenți ai acesteia. Moleculele pot fi liniare, trigonale planare, tetraedrice, trigonale piramidale, trigonale bipiramidale și octaedrice, în funcție de compoziția lor atomică. O moleculă diatomică are o formă liniară, în timp ce o moleculă formată din trei perechi de legături (BF3) este plană trigonală, cu legăturile sale F-B-F la 120 de grade între ele.
Tipuri
Există numeroase tipuri de atomi, fiecare cu o dimensiune, greutate moleculară și nume diferite. Exemple de atomi obișnuiți includ atom de hidrogen, atom de sulf, atom de oxigen și atom de azot. Diferitele tipuri de molecule includ: molecule diatomice, homoatomice și hetroatomice. O moleculă diatomică este alcătuită din doi atomi; o moleculă homoatomică este alcătuită din doi (sau mai mulți) atomi ai aceluiași element (sau substanță); iar o moleculă hetroatomică este alcătuită din doi sau mai mulți atomi de elemente diferite. Conform „Fundamentelor chimiei”, moleculele sunt fie simple, cât și complexe. Moleculele simple sunt formate dintr-un singur atom, în timp ce moleculele complexe sunt formate din doi sau mai mulți atomi.