Tutto ciò che conta è una massiccia raccolta di molecole. Le molecole sono l'unione di due o più atomi, che sono l'unità più basilare della materia fisica. Gli atomi hanno un peso diverso in base al numero di protoni e neutroni nel nucleo e negli elettroni nella nuvola circostante. La stessa forza elettromagnetica che mantiene unito un singolo atomo può anche tenere insieme due o più atomi per formare una molecola, mentre numerose molecole si uniscono per formare la materia.

Atomi

Gli atomi, gli edifici di base blocchi di vita, consistono di tre particelle: neutroni, protoni ed elettroni. La stragrande maggioranza della massa dell'atomo si trova nel nucleo, al centro dell'atomo, costituito da protoni e neutroni, mentre gli elettroni offuscano l'area al di fuori del nucleo. I protoni sono caricati positivamente mentre gli elettroni sono carichi negativamente e i neutroni sono neutri. Il peso atomico di un atomo è determinato dal numero di protoni e neutroni, mentre il suo numero atomico è uguale alla quantità di protoni presenti. Mentre gli elettroni possono differire, nel caso degli ioni, che hanno perso o guadagnato elettroni, e i neutroni potrebbero non essere presenti, come negli atomi di idrogeno che non hanno neutroni, il numero di protoni in un atomo non cambia mai. Poiché gli elettroni possono essere acquisiti o persi e i neutroni non possono essere inclusi, gli elementi sono identificati dal numero atomico, perché il numero di protoni non cambia mai. La tavola periodica degli elementi è un grafico che mostra tutti gli elementi conosciuti esistenti, parzialmente organizzati in base al numero. Il primo e più semplice elemento, l'idrogeno, con un solo protone e un solo elettrone, è il numero atomico numero uno, mentre gli elementi più grandi, come il radio al numero 88, sono visualizzati nell'ordine del loro numero di protoni.

Molecole

Le molecole sono la combinazione di uno o più atomi in una sostanza specifica. Forse le combinazioni più note sono acqua (H2O), anidride carbonica (CO2) e ossigeno (O2, più precisamente diossigeno). La formula chimica di una molecola (come H2O) mostra gli atomi specifici nella sostanza e quanti di ciascun elemento è stato trovato. Nel caso dell'acqua (H2O) ci sono due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno in ogni molecola di acqua. Se la molecola dovesse perdere uno di questi atomi, il composto cesserebbe di essere acqua.

Obbligazioni

Le molecole sono tenute insieme perché le parti positive e negative dell'atomo (protoni ed elettroni, rispettivamente) sono attratti l'un l'altro. Questi sono chiamati legami chimici. Ogni molecola ha una fine positiva e negativa, come i lati di una batteria, che si uniscono ad altre molecole per creare la particolare sostanza. Nel caso dell'acqua, gli atomi di ossigeno caricati positivamente sono attratti all'atomo di idrogeno caricato negativamente, formando un legame idrogeno.

Composti

I composti sono qualsiasi combinazione di più di un elemento, come idrogeno e ossigeno (acqua) o sodio e cloro (sale). Mentre ci sono solo 118 elementi noti, la combinazione specifica e la sequenza di atomi crea una quantità infinita di possibilità. Ad esempio, l'etanolo composto chimico, comunemente indicato come alcool, ha una formula chimica di C2H5OH. Mentre ci sono sei atomi di idrogeno presenti, l'idrogeno finale è legato all'atomo di ossigeno. In realtà è il legame di un atomo di carbonio con il gruppo idrossile (OH) che distingue qualsiasi composto organico come alcol ma non specificamente come etanolo.

Elementi singoli

Sebbene alcune sostanze possano essere costituite da una sola elemento, la quantità di quell'elemento distingue anche le diverse sostanze. L'ossigeno richiesto dagli esseri umani e da altri animali è la combinazione di due atomi di ossigeno (O2); tuttavia, tre atomi di ossigeno (O3) creano la sostanza ozono, che è una parte essenziale dell'atmosfera terrestre, ma può essere tossica per la vita organica.