All materia i är en massiv samling molekyler. Molekyler är en sammanslutning av två av flera atomer, som är den mest grundläggande enheten av fysikalisk materia. Atomer ges en annan vikt baserat på antalet protoner och neutroner i kärnan och elektronerna i det omgivande molnet. Samma elektromagnetiska kraft som håller en enda atom tillsammans kan också hålla två eller flera atomer tillsammans för att bilda en molekyl, medan många molekyler sammanfogar för att bilda materia.

Atomer

Atomer, de grundläggande byggnaderna block av liv, bestå av tre partiklar: neutroner, protoner och elektroner. Största delen av atomens massa finns i kärnan, i atomens centrum, bestående av protoner och neutroner, medan elektroner molnar området utanför kärnan. Protoner laddas positivt medan elektroner är negativt laddade och neutroner är neutrala. En atoms atomvikt bestäms av antalet protoner och neutroner, medan dess atomnummer är lika med endast mängden protoner närvarande. Medan elektroner kan skilja sig, i fallet med joner, som har elektroner förlorade eller fått, och neutroner kanske inte är närvarande, som i väteatomer som inte har neutroner, förändras antalet protoner i en atom aldrig. Eftersom elektroner kan uppnås eller förloras och neutroner inte kan inkluderas identifieras element med atomnummer, eftersom antalet protoner aldrig förändras. Den periodiska tabellen med element är ett diagram som visar alla kända element att existera, delvis arrangerade av nummer. Det första och enklaste elementet, väte, med enbart en proton och en elektron, är atomnummer 1, medan större element, såsom radium vid nummer 88, visas i storleksordningen av deras antal protoner.

Molekyler

Molekyler är kombinationen av en eller flera atomer i en specifik substans. Kanske är de mest kända kombinationerna vatten (H2O), koldioxid (CO2) och syre (O2, mer exakt dioxygen). Den kemiska formeln för en molekyl (som H2O) visar de specifika atomerna i substansen, liksom hur många av varje element som finns. När det gäller vatten (H2O) finns det två väteatomer och en syreatom i varje vattenmolekyl. Om molekylen skulle förlora en av dessa atomer skulle föreningen upphöra att vara vatten.

Obligationer

Molekylerna hålls ihop eftersom de positiva och negativa delarna av atomen (protoner och elektroner, respektive) lockas till varandra. Dessa kallas kemiska bindningar. Varje molekyl har en positiv och negativ ände, som sidorna på ett batteri, som går ihop med andra molekyler för att skapa den specifika substansen. När det gäller vatten, attraheras de positivt laddade syrgasatomerna till den negativt laddade väteatom, bildande en vätebindning.

Föreningar

Föreningar är vilken som helst kombination av mer än ett element, såsom väte och syre (vatten) eller natrium och klor (salt). Medan det endast finns 118 kända element skapar den specifika kombinationen och sekvensen av atomer en oändlig mängd möjligheter. Exempelvis har den kemiska föreningen etanol, som vanligtvis kallas alkohol, en kemisk formel för C2H5OH. Medan det finns sex väteatomer närvarande, är det slutliga väte bunden till syreatomen. Det är faktiskt bindningen av en kolatom till hydroxyl (OH) -gruppen som särskiljer en organisk förening som alkohol men inte specifikt som etanol.

Enkla element

Även om vissa ämnen kan bestå av endast en element, mängden av det elementet skiljer också olika ämnen. Syre som människor och andra djur kräver är kombinationen av två syreatomer (O2); men tre syreatomer (O3) skapar ämnet ozon, vilket är en väsentlig del av jordens atmosfär men kan vara giftigt för det organiska livet.