Sadržaj
Sva je materija masivno grupiranje molekula. To su spoj dva ili više atoma, koji su najosnovnija jedinica fizičke materije. Svaki od njih dobiva različitu težinu, na temelju broja protona i neutrona u jezgri i elektrona u okolnom oblaku. Ista elektromagnetska sila koja drži jedan atom zajedno također se može spojiti s dva ili više atoma kako bi stvorila molekulu, dok se nekoliko njih zajedno okuplja u tvari.
Atomi
Atomi, osnovni "gradivni blokovi" života, sastoje se od tri čestice: neutrona, protona i elektrona. Većina atomske mase nalazi se u jezgri, u njenom središtu, sastavljenom od protona i neutrona, dok elektroni čine oblak u području izvan jezgre. Protoni imaju pozitivan naboj, dok su elektroni negativno nabijeni, a neutroni neutralni. Atomska težina atoma određena je brojem protona i neutrona, dok je njegov atomski broj jednak samo broju prisutnih protona. Iako se elektroni mogu razlikovati (kao u slučaju iona, atoma koji su stekli ili izgubili elektrone), a neutroni možda neće biti prisutni (kao u atomima vodika koji ih nemaju), broj protona u atomu se nikada ne mijenja. Kako se elektroni mogu steći ili izgubiti, a neutroni možda ne postoje, elementi se identificiraju atomskim brojem, jer je broj protona stalan. Periodni sustav elemenata je tablica koja prikazuje sve elemente čije je postojanje poznato, djelomično poredane prema broju. Prvi i najjednostavniji element, vodik, sa samo jednim protonom i jednim elektronom, ima atomski broj jedan, dok su veći elementi, poput radija, broj 88, poredani prema broju protona.
Molekule
Molekule su kombinacija dva ili više atoma, tvoreći određenu tvar. Možda su najpoznatije kombinacije voda (H2O), ugljični dioksid (CO2) i kisik (O2 ili, točnije, dioksigen). Kemijska formula molekule (poput H2O) prikazuje specifične atome koji je čine, kao i količinu svakog elementa. U slučaju vode (H2O), u svakoj od molekula vode nalaze se dva atoma vodika i jedan kisik. Ako bi molekula izgubila jedan od tih atoma, spoj više ne bi bio voda.
Veze
Molekule ostaju kohezivne jer se pozitivne i negativne čestice atoma (protoni, odnosno elektroni) međusobno privlače. To se naziva kemijskim vezama. Svaka molekula ima pozitivan i negativan kraj, poput onih u stanici, koji ih spajaju s drugim molekulama kako bi stvorili dotičnu tvar. U slučaju vode, pozitivno nabijeni atomi kisika privlače se negativno nabijenim atomom vodika, tvoreći vodikovu vezu.
Spojevi
Spojevi su kombinacija više od jednog elementa, poput vodika i kisika (voda) ili natrija i klora (sol). Iako je poznato samo 118 elemenata, specifična kombinacija i slijed atoma daje beskonačan broj mogućnosti. Na primjer, kemijski spoj etanol, poznat pod nazivom alkohol, ima kemijsku formulu C2H5OH. Iako je prisutno šest atoma vodika, posljednji je povezan s atomom kisika. Zapravo se radi o vezivanju atoma ugljika za hidroksilnu skupinu (OH), koja bilo koji organski spoj definira kao alkohol, ali ne posebno kao etanol.
Jednostavni elementi
Iako se neke tvari mogu sastojati od samo jednog elementa, njegova količina također razlikuje različite tvari. Kisik koji je potreban ljudima i drugim životinjama kombinacija je dvaju atoma kisika (O2). Međutim, tri atoma kisika (O3) tvore tvar ozon, koji je bitan dio Zemljine atmosfere, ali može biti toksičan za organski život.
