Di Natasha Gilani – Aggiornato il 24 marzo 2022
La materia fisica è costituita da atomi e molecole. Un atomo è l'unità più piccola di un elemento, mentre una molecola è un insieme di atomi legati da legami chimici:ionici, covalenti o metallici.
Gli atomi possono essere neutri, avere un numero uguale di protoni ed elettroni, o carichi come ioni. Uno ione positivo ha più protoni che elettroni; uno ione negativo ha più elettroni. Il numero di protoni definisce il numero atomico (Z), i neutroni danno il numero di neutroni (N) e il numero di massa (A) è uguale a Z + N. Le molecole, che sono complessivamente neutre, possono esistere in forme stabili o instabili e la loro massa deriva dalla somma dei loro atomi costituenti.
Un atomo è costituito da un nucleo contenente protoni (carica positiva) e neutroni (neutri) e una nuvola di elettroni. Gli elettroni, con una massa pari a circa 0,0005 di un protone, orbitano attorno al nucleo. Il nucleo rappresenta circa il 99,9% della massa di un atomo. Una molecola è composta da due o più atomi legati insieme da un forte legame chimico.
Gli atomi hanno una dimensione di circa 0,2 nanometri (2×10⁻¹⁰m). La più piccola molecola naturale, l'idrogeno biatomico (H₂), misura 0,74Å (7,4×10⁻¹¹m).
Gli atomi non hanno una forma fissa e appaiono come sfere, lobi o anelli. La geometria di una molecola dipende da come sono disposti i suoi atomi. Le forme comuni includono lineare, planare trigonale, tetraedrica, piramidale trigonale, bipiramidale trigonale e ottaedrica. Ad esempio, una molecola biatomica è lineare, mentre BF₃ adotta una forma planare trigonale con angoli F–B–F di 120 gradi.
Gli atomi variano in base alle dimensioni, alla massa e all'identità:idrogeno, zolfo, ossigeno, azoto, ecc. Le molecole sono classificate come biatomiche (due atomi), omoatomiche (due o più atomi dello stesso elemento) o eteroatomiche (atomi di elementi diversi). Le molecole semplici contengono un singolo atomo; le molecole complesse sono costituite da più atomi.
