Zawartość
Cała materia jest ogromną grupą cząsteczek. Są to połączenie dwóch lub więcej atomów, które są najbardziej podstawową jednostką materii fizycznej. Każdemu przypisuje się inną wagę, w zależności od liczby protonów i neutronów w jądrze oraz elektronów w otaczającej je chmurze. Ta sama siła elektromagnetyczna, która utrzymuje razem pojedynczy atom, może również łączyć dwa lub więcej atomów w cząsteczkę, podczas gdy kilka z nich tworzy materię.
Atomy
Atomy, podstawowe „budulec” życia, składają się z trzech cząstek: neutronów, protonów i elektronów. Większość masy atomu znajduje się w jądrze, w jego centrum, składającym się z protonów i neutronów, podczas gdy elektrony tworzą chmurę na zewnątrz jądra. Protony mają ładunek dodatni, podczas gdy elektrony są naładowane ujemnie, a neutrony są neutralne. O masie atomowej atomu decyduje liczba protonów i neutronów, podczas gdy liczba atomowa jest równa tylko liczbie obecnych protonów. Podczas gdy elektrony mogą się różnić (jak w przypadku jonów, atomów, które zyskały lub straciły elektrony), a neutrony mogą nie być obecne (jak w atomach wodoru, które ich nie mają), liczba protonów w atomie nigdy się nie zmienia. Ponieważ elektrony mogą zostać nabyte lub utracone, a neutrony mogą nie istnieć, pierwiastki identyfikuje się na podstawie liczby atomowej, ponieważ liczba protonów jest stała. Układ okresowy pierwiastków to tabela, która pokazuje wszystkie elementy, których istnienie jest znane, częściowo uporządkowane według liczby. Pierwszy i najprostszy pierwiastek, wodór, który ma tylko jeden proton i jeden elektron, ma liczbę atomową jeden, podczas gdy większe pierwiastki, takie jak radio, numer 88, są uporządkowane według liczby protonów.
Cząsteczki
Cząsteczki to połączenie dwóch lub więcej atomów, które tworzą określoną substancję. Być może najbardziej znanymi kombinacjami są woda (H2O), dwutlenek węgla (CO2) i tlen (O2, a dokładniej dioksigen). Wzór chemiczny cząsteczki (np. H2O) pokazuje konkretne atomy, z których się składa, a także, ile można znaleźć każdego pierwiastka. W przypadku wody (H2O) w każdej cząsteczce wody znajdują się dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Gdyby cząsteczka straciła jeden z tych atomów, związkiem nie byłaby już woda.
Znajomości
Cząsteczki pozostają spójne, ponieważ dodatnie i ujemne cząstki atomu (odpowiednio protony i elektrony) przyciągają się. Nazywa się to wiązaniami chemicznymi. Każda cząsteczka ma koniec dodatni i ujemny, podobnie jak te w komórce, które łączą ją z innymi cząsteczkami, aby stworzyć daną substancję. W przypadku wody dodatnio naładowane atomy tlenu są przyciągane do ujemnie naładowanego atomu wodoru, tworząc wiązanie wodorowe.
Związki
Związki to połączenie więcej niż jednego pierwiastka, takiego jak wodór i tlen (woda) lub sód i chlor (sól). Chociaż znanych jest tylko 118 pierwiastków, specyficzna kombinacja i sekwencja atomów daje nieskończoną liczbę możliwości. Na przykład związek chemiczny etanol, powszechnie znany jako alkohol, ma wzór chemiczny C2H5OH. Chociaż obecnych jest sześć atomów wodoru, ostatni z nich jest połączony z atomem tlenu. W rzeczywistości jest to przyłączenie atomu węgla do grupy hydroksylowej (OH), która definiuje każdy związek organiczny jako alkohol, ale nie konkretnie jako etanol.
Proste elementy
Chociaż niektóre substancje mogą składać się tylko z jednego pierwiastka, jego ilość jest również zróżnicowana. Tlen, którego potrzebują ludzie i inne zwierzęta, to połączenie dwóch atomów tlenu (O2). Jednak trzy atomy tlenu (O3) tworzą substancję ozon, która jest istotną częścią ziemskiej atmosfery, ale może być toksyczna dla życia organicznego.
