Di Jess Kroll Aggiornato il 24 marzo 2022
Gli atomi sono gli elementi fondamentali della vita e di tutto il resto. Ogni atomo contiene un nucleo denso di protoni e neutroni, circondato da una nuvola di elettroni. I protoni portano una carica positiva, gli elettroni una carica negativa e i neutroni sono elettricamente neutri. Il peso atomico di un elemento è la somma dei suoi protoni e neutroni, mentre il numero atomico, sempre il conteggio dei protoni, identifica l'elemento. Poiché il numero dei protoni non cambia mai, la tavola periodica organizza gli elementi in base al numero atomico crescente, iniziando dall'idrogeno (1p, 1e) fino al radio (88p, 88e).
Una molecola è un qualsiasi gruppo di due o più atomi legati insieme per formare una sostanza chimica distinta. Esempi comuni includono acqua (H₂O), anidride carbonica (CO₂) e diossigeno (O₂). La formula chimica indica sia i tipi di atomi coinvolti sia i loro numeri relativi. La rimozione di qualsiasi atomo da una molecola altera sostanzialmente la sua identità; una molecola d'acqua perde le sue proprietà se perde un atomo di ossigeno.
Gli atomi stanno insieme attraverso i legami chimici, l'attrazione tra i nuclei caricati positivamente e gli elettroni caricati negativamente. I legami possono essere covalenti (dove gli elettroni vengono condivisi) o ionici, dove gli elettroni vengono trasferiti. Nell'acqua, l'atomo di ossigeno condivide gli elettroni con due atomi di idrogeno, creando una molecola polare con una carica negativa parziale sull'ossigeno e una carica positiva parziale sull'idrogeno, che è alla base delle caratteristiche uniche dell'acqua.
I composti si formano quando gli atomi di due o più elementi diversi si uniscono in un rapporto fisso. La diversità dei possibili composti è essenzialmente illimitata, anche se gli elementi conosciuti sono solo 118. Ad esempio, l'etanolo (C₂H₅OH) è un alcol in cui un atomo di carbonio è legato a un gruppo ossidrile. La disposizione specifica degli atomi, e non semplicemente gli elementi presenti, determina le proprietà di un composto.
Alcune sostanze sono costituite da un singolo elemento ma in diverse forme molecolari. L’ossigeno molecolare (O₂) è essenziale per la respirazione, mentre l’ozono (O₃) protegge il pianeta dalle radiazioni ultraviolette ma può essere dannoso per i tessuti viventi. Il numero di atomi nella molecola cambia il suo comportamento e ruolo in natura.
