Fyzikálna hmota je tvorená atómami a molekulami. Atóm je podzložkou molekuly alebo najmenšou jednotkou hmoty. Je to najmenšia časť, na ktorú môže byť prvok rozdelený. Molekula je tvorená atómami, ktoré sú viazané iónovou, kovalentnou alebo kovovou väzbou.
Vlastnosti
Atóm existuje buď ako neutrálna zložka (s rovnakým počtom protónov a elektrónov), alebo ako ión (a kladný ión má väčší počet protónov ako elektróny a záporný ión viac elektrónov ako protóny. Počet protónov v atóme sa nazýva jeho atómové číslo (Z) a počet neutrónov v atóme sa nazýva jeho neutrónové číslo (N). Hmotnostné číslo (A) atómu je súčet protónov a neutrónov (Z + N). Molekula je neutrálne nabitá a existuje v jednom z dvoch stavov: stabilnom alebo nestabilnom. Jeho hmotnosť sa dá vypočítať z jeho molekulárneho vzorca.
Komponenty
Atóm sa skladá z subatomárnych častíc (elektrón, neutrón a protón), jadra a elektrónového mraku. Elektróny sú negatívne nabité častice, ktoré prebývajú v elektrónovom oblaku, ktorý sa krúti okolo centrálneho jadra. Hmotnosť elektrónu je približne 0,0005-násobok hmotnosti protónu. Protóny sú kladne nabité častice, ktoré sa nachádzajú v atómovom jadre. Jadro je neutrálna častica, ktorá predstavuje takmer 99,9 percent z celkovej hmotnosti atómu. Molekula je zložená z dvoch alebo viacerých atómov, ktoré sú držané spolu silnou chemickou väzbou.
Veľkosť
Atóm má priemer približne 0,2 nanometra. Nanometer sa rovná 0,0000000001 metrov. Najmenšou molekulou v prírode je dvojatómová vodíková molekula (H2), ktorá má dĺžku 0,74 angstromu. Angstrom sa rovná 0,1 nanometra alebo 1,0 x 10 - 10 metrov.
Tvar
Atómy nemajú pevný tvar a existujú ako prstence, laloky alebo gule. Tvar molekuly závisí od usporiadania jej jednotlivých atómov. Molekuly môžu byť lineárne, trigonálne rovinné, štvorboké, trigonálne pyramídové, trigonálne bipyramidálne a oktaedrické, v závislosti od ich atómového zloženia. Diatomická molekula má lineárny tvar, zatiaľ čo molekula vyrobená z troch párov väzieb (BF3) je trigonálna rovinná, s väzbami F-B-F navzájom o 120 stupňov.
Typy
Existuje veľa druhov atómov, z ktorých každý má inú veľkosť, molekulovú hmotnosť a názov. Príklady bežných atómov zahŕňajú atóm vodíka, atóm síry, atóm kyslíka a atóm dusíka. Medzi rôzne typy molekúl patria: dvojatómové, homoatómové a heteroatómové molekuly. Rozsievková molekula je zložená z dvoch atómov; homoatomická molekula je zložená z dvoch (alebo viacerých) atómov toho istého prvku (alebo látky); a heteroatómová molekula je zložená z dvoch alebo viacerých atómov rôznych prvkov. Podľa „Foundations for Chemistry“ sú molekuly buď jednoduché, alebo zložité. Jednoduché molekuly sú tvorené jedným atómom, zatiaľ čo zložité molekuly sú tvorené dvoma alebo viacerými atómami.