Физическая материя состоит из атомов и молекул. Атом - это подкомпонент молекулы или наименьшая единица вещества. Это самая маленькая часть, на которую может разделиться элемент. Молекула состоит из атомов, связанных ионной, ковалентной или металлической связью.
Характеристики
Атом существует либо как нейтральный компонент (с равным числом протонов и электронов), либо как ион (a положительный ион имеет большее количество протонов, чем электронов, а отрицательный ион имеет больше электронов, чем протоны. Число протонов в атоме называется его атомным номером (Z), а количество нейтронов в атоме называется его нейтронным числом (N). Массовое число (A) атома - это сумма протонов и нейтронов (Z + N). Молекула заряжена нейтрально и существует в одном из двух состояний: стабильном или нестабильном. Его массу можно рассчитать по его молекулярной формуле.
Составные части
Атом состоит из субатомных частиц (электрон, нейтрон и протон), ядра и электронного облака. Электроны - это отрицательно заряженные частицы, которые находятся в электронном облаке, вращающемся вокруг центрального ядра. Масса электрона примерно в 0,0005 раз больше массы протона. Протоны - это положительно заряженные частицы, которые находятся внутри атомного ядра. Ядро - это нейтральная частица, на долю которой приходится почти 99,9% общей массы атома. Молекула состоит из двух или более атомов, которые удерживаются вместе прочной химической связью.
Размер
Диаметр атома составляет примерно 0,2 нанометра. Нанометр равен 0,0000000001 метру. Самая маленькая молекула в природе - это двухатомная молекула водорода (H2), длина которой составляет 0,74 ангстрем. Ангстрем равен 0,1 нанометру или 1,0 х 10-10 метров.
Форма
Атомы не имеют фиксированной формы и существуют в виде колец, лепестков или сфер. Форма молекулы зависит от расположения составляющих ее атомов. Молекулы могут быть линейными, тригонально плоскими, тетраэдрическими, тригонально-пирамидальными, тригонально-бипирамидальными и октаэдрическими, в зависимости от их атомного состава. Двухатомная молекула имеет линейную форму, а молекула, состоящая из трех пар связей (BF3), является тригональной плоской, со связями F-B-F под углом 120 градусов друг к другу.
Типы
Существует множество типов атомов, каждый с разным размером, молекулярной массой и названием. Примеры обычных атомов включают атом водорода, атом серы, атом кислорода и атом азота. Различные типы молекул включают: двухатомные, гомоатомные и гетроатомные молекулы. Двухатомная молекула состоит из двух атомов; гомоатомная молекула состоит из двух (или более) атомов одного и того же элемента (или вещества); а гетроатомная молекула состоит из двух или более атомов разных элементов. Согласно «Основам химии» молекулы бывают либо простыми, либо сложными. Простые молекулы состоят из одного атома, а сложные молекулы состоят из двух или более атомов.