Περιεχόμενο
Όλη η ύλη είναι μια μαζική ομαδοποίηση μορίων. Αυτά είναι μια ένωση δύο ή περισσότερων ατόμων, τα οποία είναι η πιο βασική μονάδα της φυσικής ύλης. Σε κάθε ένα έχει διαφορετικό βάρος, με βάση τον αριθμό των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα και των ηλεκτρονίων στο περιβάλλον σύννεφο. Η ίδια ηλεκτρομαγνητική δύναμη που συγκρατεί ένα άτομο μαζί μπορεί επίσης να ενώσει δύο ή περισσότερα άτομα για να σχηματίσει ένα μόριο, ενώ πολλά από αυτά ενώνονται για να σχηματίσουν ύλη.
Άτομα
Τα άτομα, τα βασικά «δομικά στοιχεία» της ζωής, αποτελούνται από τρία σωματίδια: νετρόνια, πρωτόνια και ηλεκτρόνια. Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του ατόμου βρίσκεται στον πυρήνα, στο κέντρο του, αποτελούμενο από πρωτόνια και νετρόνια, ενώ τα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ένα σύννεφο στην περιοχή έξω από τον πυρήνα. Τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο, ενώ τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και τα νετρόνια είναι ουδέτερα. Το ατομικό βάρος ενός ατόμου καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων και των νετρονίων, ενώ ο ατομικός του αριθμός είναι ίσος μόνο με τον αριθμό των πρωτονίων που υπάρχουν. Ενώ τα ηλεκτρόνια μπορεί να ποικίλουν (όπως στην περίπτωση των ιόντων, άτομα που έχουν αποκτήσει ή χάσει ηλεκτρόνια) και τα νετρόνια ενδέχεται να μην είναι παρόντα (όπως σε άτομα υδρογόνου, τα οποία δεν τα έχουν), ο αριθμός των πρωτονίων σε ένα άτομο δεν αλλάζει ποτέ. Καθώς τα ηλεκτρόνια μπορούν να αποκτηθούν ή να χαθούν, και τα νετρόνια μπορεί να μην υπάρχουν, τα στοιχεία αναγνωρίζονται από τον ατομικό αριθμό, καθώς ο αριθμός των πρωτονίων είναι σταθερός. Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων είναι ένας πίνακας που δείχνει όλα τα στοιχεία των οποίων η ύπαρξη είναι γνωστή, εν μέρει διευθετημένη σύμφωνα με τον αριθμό. Το πρώτο και απλούστερο στοιχείο, το υδρογόνο, με μόνο ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, έχει ατομικό νούμερο ένα, ενώ μεγαλύτερα στοιχεία, όπως το ραδιόφωνο, αριθμός 88, είναι διατεταγμένα στη σειρά του αριθμού των πρωτονίων τους.
Μόρια
Τα μόρια είναι ο συνδυασμός δύο ή περισσοτέρων ατόμων, σχηματίζοντας μια συγκεκριμένη ουσία. Ίσως οι πιο γνωστοί συνδυασμοί είναι το νερό (H2O), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και το οξυγόνο (O2 ή, πιο συγκεκριμένα, το διοξυγόνο). Ο χημικός τύπος του μορίου (όπως το H2O) δείχνει τα συγκεκριμένα άτομα που το συνθέτουν, καθώς και πόσα από κάθε στοιχείο μπορούν να βρεθούν. Στην περίπτωση του νερού (H2O), υπάρχουν δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνο σε καθένα από τα μόρια του νερού. Εάν το μόριο έχασε ένα από αυτά τα άτομα, η ένωση δεν θα ήταν πλέον νερό.
Συνδέσεις
Τα μόρια παραμένουν συνεκτικά επειδή τα θετικά και αρνητικά σωματίδια του ατόμου (πρωτόνια και ηλεκτρόνια, αντίστοιχα) προσελκύουν το ένα το άλλο. Αυτό ονομάζεται χημικοί δεσμοί. Κάθε μόριο έχει θετικό και αρνητικό τέλος, όπως αυτά σε ένα κελί, που τα συνδέουν με άλλα μόρια για να δημιουργήσουν την εν λόγω ουσία. Στην περίπτωση του νερού, τα θετικά φορτισμένα άτομα οξυγόνου προσελκύονται στο αρνητικά φορτισμένο άτομο υδρογόνου, σχηματίζοντας έναν δεσμό υδρογόνου.
Ενώσεις
Οι ενώσεις είναι ένας συνδυασμός περισσότερων από ενός στοιχείων, όπως υδρογόνου και οξυγόνου (νερό) ή νατρίου και χλωρίου (άλας). Αν και υπάρχουν μόνο 118 γνωστά στοιχεία, ο συγκεκριμένος συνδυασμός και ακολουθία ατόμων δημιουργεί έναν απεριόριστο αριθμό δυνατοτήτων. Για παράδειγμα, η χημική ένωση αιθανόλη, κοινώς γνωστή ως αλκοόλη, έχει τον χημικό τύπο C2H5OH. Αν και υπάρχουν έξι άτομα υδρογόνου, το τελευταίο συνδέεται με το άτομο οξυγόνου. Στην πραγματικότητα, είναι η σύνδεση ενός ατόμου άνθρακα στην ομάδα υδροξυλίου (ΟΗ), η οποία ορίζει οποιαδήποτε οργανική ένωση ως αλκοόλη, αλλά όχι συγκεκριμένα ως αιθανόλη.
Απλά στοιχεία
Αν και ορισμένες ουσίες μπορεί να αποτελούνται από ένα μόνο στοιχείο, η ποσότητα του διαφοροποιείται επίσης μεταξύ διαφορετικών ουσιών. Το οξυγόνο που χρειάζονται οι άνθρωποι και άλλα ζώα είναι ο συνδυασμός δύο ατόμων οξυγόνου (O2). Ωστόσο, τρία άτομα οξυγόνου (O3) σχηματίζουν την ουσία του όζοντος, το οποίο αποτελεί ουσιαστικό μέρος της ατμόσφαιρας της Γης, αλλά μπορεί να είναι τοξικό για τη βιολογική ζωή.
