Fysisk materia består av atomer och molekyler. En atom är underkomponenten i en molekyl eller den minsta materienheten. Det är den minsta delen ett element kan dela upp i. En molekyl består av atomer som är bundna av jonisk, kovalent eller metallbindning.
Egenskaper
En atom existerar antingen som en neutral komponent (med lika antal protoner och elektroner) eller som en jon (a positiv jon har större antal protoner än elektroner, och en negativ jon har fler elektroner än protoner. Antalet protoner i en atom kallas dess atomnummer (Z), och antalet neutroner i en atom kallas dess neutronnummer (N). Massatalen (A) för en atom är summan av protoner och neutroner (Z + N). En molekyl är neutralt laddad och finns i ett av två tillstånd: stabil eller instabil. Dess massa kan beräknas från dess molekylformel.
Komponenter
En atom består av subatomära partiklar (elektron, neutron och proton), en kärna och elektronmoln. Elektroner är negativt laddade partiklar som finns i ett elektronmoln som kretsar runt den centrala kärnan. Massan av en elektron är ungefär 0,0005 gånger den för en proton. Protoner är positivt laddade partiklar som finns i en atomkärna. En kärna är en neutral partikel som står för nästan 99,9 procent av en atoms totala massa. En molekyl består av två eller flera atomer som hålls samman av en stark kemisk bindning.
Storlek
En atom är ungefär 0,2 nanometer i diameter. En nanometer är lika med 0.0000000001 meter. Den minsta molekylen i naturen är den diatomiska vätemolekylen (H2) som är 0,74 ångström lång. En ångström är lika med 0,1 nanometer eller 1,0 x 10-10 meter.
Form
Atomer har ingen fast form och finns som ringar, lober eller sfärer. Formen på en molekyl beror på arrangemanget av dess ingående atomer. Molekyler kan vara linjära, trigonala plana, tetraedriska, trigonala pyramidala, trigonala bipyramidala och oktaedriska, beroende på deras atomsammansättning. En diatomär molekyl är linjär i form, medan en molekyl gjord av tre bindningspar (BF3) är trigonal plan, med dess F-B-F-bindningar vid 120 grader till varandra.
Typer
Det finns många typer av atomer, var och en med olika storlek, molekylvikt och namn. Exempel på vanliga atomer inkluderar väteatom, svavelatom, syreatom och kväveatom. De olika typerna av molekyler inkluderar: diatomiska, homoatomiska och hetroatomiska molekyler. En diatomisk molekyl består av två atomer; en homoatomisk molekyl består av två (eller flera) atomer av samma element (eller substans); och en hetroatomisk molekyl består av två eller flera atomer av olika element. Enligt ”Foundations for Chemistry” är molekylerna antingen enkla och komplexa. Enkla molekyler består av en enda atom medan komplexa molekyler består av två eller flera atomer.