Di Kevin Lee | Aggiornato il 24 marzo 2022
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Un singolo granello di sabbia ne contiene circa 2,3×10 19 molecole di biossido di silicio (SiO₂). Sebbene questo numero sia sconcertante, il grano contiene ancora più atomi, poiché ogni molecola di SiO₂ è composta da tre atomi.
Gli atomi sono le unità fondamentali di tutte le sostanze fisiche. All'interno di un atomo troverai un nucleo, fatto 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 neutri. Quando un atomo ha un numero uguale di protoni ed elettroni, è elettricamente neutro. Ogni protone o neutrone è costituito a sua volta da tre particelle ancora più piccole chiamate quark.
Quando un atomo perde uno o più elettroni, diventa carico positivamente; quando acquista elettroni, diventa carico negativamente. Questi atomi carichi sono chiamati ioni. Poiché gli ioni trasportano carica, si comportano diversamente dagli atomi neutri nelle reazioni chimiche. Ad esempio, la coda ionica di una cometa, visibile quando la luce solare ionizza i gas nella sua chioma, dimostra la natura dinamica delle specie ioniche.
Una molecola è un gruppo di due o più atomi legati chimicamente. Gli elementi, come l'oro o l'idrogeno, sono composti da un solo tipo di atomo, mentre i composti sono costituiti da almeno due elementi diversi. Le formule chimiche rivelano l'esatta composizione di una molecola:l'acqua (H₂O) contiene due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Il pedice dopo il simbolo di un elemento indica il numero di atomi di quell’elemento; se non è presente alcun pedice, si assume un solo atomo.
Nonostante gli scienziati abbiano catalogato solo 109 elementi (il conteggio è recentemente aumentato a 118 secondo la IUPAC), sono stati identificati più di 13 milioni di composti distinti, illustrando le vaste possibilità combinatorie del legame atomico.
Un isotopo è una variante di un elemento che differisce nel numero di neutroni. Ad esempio, l’isotopo più comune dell’idrogeno (il protio) ha un protone e nessun neutrone, ma le sue forme più pesanti – il deuterio (un protone, un neutrone) e il trizio (un protone, due neutroni) – introducono proprietà nucleari diverse. Quando un nucleo cerca stabilità, può emettere radiazioni ionizzanti, un fenomeno fondamentale per la chimica e la fisica nucleare.
