Toda a matéria é uma enorme coleção de moléculas. Moléculas são uma união de dois ou mais átomos, que são a unidade mais básica da matéria física. Os átomos recebem um peso diferente com base no número de prótons e nêutrons no núcleo e elétrons na nuvem circundante. A mesma força eletromagnética que mantém um único átomo unido também pode conter dois ou mais átomos juntos para formar uma molécula, enquanto numerosas moléculas se unem para formar a matéria.

Átomos

Átomos, os edifícios básicos blocos de vida, consistem em três partículas: nêutrons, prótons e elétrons. A grande maioria da massa do átomo é encontrada no núcleo, no centro do átomo, consistindo de prótons e nêutrons, enquanto os elétrons nublam a área fora do núcleo. Os prótons são carregados positivamente enquanto os elétrons são carregados negativamente e os nêutrons são neutros. O peso atômico de um átomo é determinado pelo número de prótons e nêutrons, enquanto seu número atômico é igual a apenas a quantidade de prótons presentes. Enquanto os elétrons podem diferir, no caso dos íons, que têm elétrons perdidos ou ganhos, e os nêutrons podem não estar presentes, como nos átomos de hidrogênio que não têm nêutrons, o número de prótons em um átomo nunca muda. Como os elétrons podem ser ganhos ou perdidos e os nêutrons podem não ser incluídos, os elementos são identificados pelo número atômico, porque o número de prótons nunca muda. A tabela periódica de elementos é um gráfico que exibe todos os elementos conhecidos, parcialmente organizados por número. O primeiro e mais simples elemento, hidrogênio, com apenas um próton e um elétron, é o número um atômico, enquanto elementos maiores, como o rádio no número 88, são exibidos na ordem de seu número de prótons.

Moléculas

Moléculas são a combinação de um ou mais átomos em uma substância específica. Talvez as combinações mais conhecidas sejam a água (H2O), o dióxido de carbono (CO2) e o oxigênio (O2, mais precisamente o dioxigênio). A fórmula química de uma molécula (como H2O) mostra os átomos específicos na substância, bem como quantos de cada elemento são encontrados. No caso da água (H2O) existem dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio em cada molécula de água. Se a molécula perdesse um desses átomos, o composto deixaria de ser água.

Ligações

Moléculas são mantidas juntas porque as partes positivas e negativas do átomo (prótons e elétrons, respectivamente) são atraídos um pelo outro. Estes são chamados de ligações químicas. Cada molécula tem um final positivo e negativo, como os lados de uma bateria, que se juntam a outras moléculas para criar a substância em particular. No caso da água, os átomos de oxigênio positivamente carregados são atraídos para o átomo de hidrogênio carregado negativamente, formando uma ligação de hidrogênio.

Compostos

Os compostos são qualquer combinação de mais de um elemento, como hidrogênio e oxigênio (água) ou sódio e cloro (sal). Embora existam apenas 118 elementos conhecidos, a combinação específica e a sequência de átomos criam uma quantidade infinita de possibilidades. Por exemplo, o composto químico etanol, comumente chamado de álcool, tem uma fórmula química de C2H5OH. Enquanto houver seis átomos de hidrogênio presentes, o hidrogênio final é ligado ao átomo de oxigênio. Na verdade, é a ligação de um átomo de carbono ao grupo hidroxila (OH) que distingue qualquer composto orgânico como álcool, mas não especificamente como etanol.

Elementos Únicos

Embora algumas substâncias possam consistir em apenas uma elemento, a quantidade desse elemento também distingue diferentes substâncias. O oxigênio que os seres humanos e outros animais requerem é a combinação de dois átomos de oxigênio (O2); no entanto, três átomos de oxigênio (O3) criam a substância ozônio, que é uma parte essencial da atmosfera da Terra, mas pode ser tóxica para a vida orgânica.