Di Chris Deziel | Aggiornato il 30 agosto 2022
Da quando John Dalton propose per primo l’esistenza degli atomi all’inizio del XIX secolo, essi sono rimasti gli elementi costitutivi fondamentali della materia. La ricerca moderna mostra che gli atomi stessi sono costituiti da protoni, neutroni ed elettroni, che a loro volta sono composti da particelle ancora più piccole. Tuttavia, dal punto di vista costruttivo, gli atomi si assemblano in innumerevoli composti chimici che formano tutto ciò che ci circonda.
In chimica, un insieme di due o più atomi tenuti insieme da legami chimici è chiamato molecola . Esempi semplici includono l'ossigeno biatomico (O₂), che inali ad ogni respiro, ed esempi molto più grandi come la proteina titina nel muscolo umano. La titina contiene circa 539.030 atomi, il che la rende una delle molecole più grandi presenti in natura.
Un altro termine che incontrerai è composto . Un composto è una molecola che contiene almeno due elementi diversi disposti in un rapporto fisso. Tutti i composti sono molecole, ma non tutte le molecole sono composti. Esempi classici sono il cloruro di sodio (NaCl) – sale da cucina – e l'acqua (H₂O).
Gli atomi sono elettricamente neutri perché hanno un numero uguale di elettroni carichi negativamente e di protoni carichi positivamente. Gli elettroni occupano gusci discreti attorno al nucleo. Quando il guscio esterno di un atomo è incompleto, cerca stabilità donando o condividendo elettroni con gli atomi vicini.
Se un atomo dona un elettrone, entrambi gli atomi diventano ioni carichi con cariche opposte e sono tenuti insieme dall'attrazione elettrostatica:un legame ionico . Se gli atomi condividono gli elettroni, formano un legame covalente . I legami covalenti sono più comuni nella chimica organica e possono essere singoli, doppi o tripli a seconda del numero di coppie di elettroni condivise.
Le molecole possono essere classificate come omonucleari (costituito da un singolo elemento, ad esempio H₂, O₂, P₄) o eteronucleare (contenente due o più elementi, ad esempio CO₂, HCl, CH₄). La maggior parte delle molecole presenti in natura rientrano nella categoria eteronucleare perché sono composti.
Sebbene molte molecole siano elettricamente neutre, le molecole ioniche spesso trasportano una carica netta e possono formare legami ionici con altri ioni o molecole polari. Alcune molecole, come l'acqua, sono polari —la condivisione ineguale degli elettroni crea una carica parziale positiva da un lato e una carica parziale negativa dall'altro. Questa polarità è alla base di molte proprietà uniche dell'acqua, come la sua elevata tensione superficiale e la capacità di dissolvere un'ampia gamma di sostanze.
