Зміст
Вся речовина - це масивна група молекул. Це об’єднання двох або більше атомів, які є основною одиницею фізичної матерії. Кожному надається різна вага на основі кількості протонів і нейтронів в ядрі та електронів в навколишній хмарі. Одна і та ж електромагнітна сила, яка утримує один атом разом, може також об'єднати два або більше атомів, утворюючи молекулу, тоді як кілька з них об'єднуються, утворюючи речовину.
Атоми
Атоми, основні «будівельні блоки» життя, складаються з трьох частинок: нейтронів, протонів та електронів. Більша частина маси атома знаходиться в ядрі, в його центрі, що складається з протонів і нейтронів, тоді як електрони утворюють хмару в області за межами ядра. Протони мають позитивний заряд, тоді як електрони мають негативний заряд, а нейтрони нейтральні. Атомна вага атома визначається кількістю протонів і нейтронів, тоді як його атомний номер дорівнює лише кількості присутніх протонів. Хоча електрони можуть змінюватися (як у випадку з іонами, атомами, які отримали або втратили електрони), а нейтрони можуть не бути (як в атомах водню, у яких їх немає), кількість протонів в атомі ніколи не змінюється. Оскільки електрони можуть бути придбані або втрачені, а нейтрони можуть не існувати, елементи позначаються атомним номером, оскільки кількість протонів є постійним. Періодична система елементів - це таблиця, яка показує всі елементи, існування яких відомо, частково розташовані відповідно до числа. Перший і найпростіший елемент, водень, що має лише один протон і один електрон, має атомний номер один, тоді як більші елементи, такі як радіо, номер 88, розташовані в порядку їх кількості протонів.
Молекули
Молекули - це поєднання двох або більше атомів, що утворюють специфічну речовину. Мабуть, найбільш відомими комбінаціями є вода (H2O), вуглекислий газ (CO2) та кисень (O2 або, точніше, діоксиген). Хімічна формула молекули (як H2O) показує конкретні атоми, що входять до її складу, а також скільки кожного елемента можна знайти. У випадку води (H2O) у кожній з молекул води є два атоми водню та один кисню. Якби молекула втратила один із цих атомів, сполука перестала б бути водою.
Зв'язки
Молекули залишаються когезійними, оскільки позитивні та негативні частинки атома (протони та електрони відповідно) притягують одна одну. Це називається хімічними зв’язками. Кожна молекула має позитивний і негативний кінець, як у клітині, які приєднують їх до інших молекул для створення розглянутої речовини. У випадку води позитивно заряджені атоми кисню притягуються до негативно зарядженого атома водню, утворюючи водневий зв’язок.
Сполуки
З'єднання являють собою поєднання більш ніж одного елемента, такого як водень та кисень (вода) або натрій та хлор (сіль). Хоча існує лише 118 відомих елементів, конкретна комбінація та послідовність атомів відкриває нескінченну кількість можливостей. Наприклад, хімічна сполука етанол, широко відома як спирт, має хімічну формулу C2H5OH. Хоча в ньому присутній шість атомів водню, останній зв’язаний з атомом кисню. По суті, це приєднання атома вуглецю до гідроксильної групи (ОН), що визначає будь-яку органічну сполуку як спирт, але не конкретно як етанол.
Прості елементи
Хоча деякі речовини можуть складатися лише з одного елемента, кількість його також відрізняє різні речовини. Кисень, який потрібен людям та іншим тваринам, - це поєднання двох атомів кисню (O2). Однак три атоми кисню (O3) утворюють речовину озон, яка є важливою частиною атмосфери Землі, але може бути токсичною для органічного життя.