Innehåll
All materia är en massiv gruppering av molekyler. Dessa är en förening av två eller flera atomer, som är den mest grundläggande enheten för fysisk materia. Var och en har en annan vikt baserat på antalet protoner och neutroner i kärnan och elektroner i det omgivande molnet. Samma elektromagnetiska kraft som håller en enda atom ihop kan också förena två eller flera atomer för att bilda en molekyl, medan flera av dem samlas för att bilda materia.
Atomer
Atomer, de grundläggande "byggstenarna" i livet, består av tre partiklar: neutroner, protoner och elektroner. Merparten av atommassan finns i kärnan, i dess centrum, bestående av protoner och neutroner, medan elektroner bildar ett moln i området utanför kärnan. Protoner har en positiv laddning, medan elektroner är negativt laddade och neutroner är neutrala. Atommens atomvikt bestäms av antalet protoner och neutroner, medan dess atomnummer bara är lika med antalet närvarande protoner. Medan elektroner kan variera (som för joner, atomer som har fått eller förlorat elektroner) och neutroner kanske inte är närvarande (som i väteatomer, som inte har dem), ändras aldrig antalet protoner i en atom. Eftersom elektroner kan förvärvas eller förloras, och neutroner kanske inte existerar, identifieras elementen med atomnumret, eftersom antalet protoner är konstant. Elementens periodiska system är en tabell som visar alla element vars existens är känd, delvis ordnade efter numret. Det första och enklaste elementet, väte, med bara en proton och en elektron, har atomnummer ett, medan större element, såsom radio, nummer 88, är ordnade efter deras antal protoner.
Molekyler
Molekyler är kombinationen av två eller flera atomer och bildar en specifik substans. De kanske mest kända kombinationerna är vatten (H2O), koldioxid (CO2) och syre (O2 eller, mer exakt, dioxigen). Molekylens kemiska formel (som H2O) visar de specifika atomer som utgör den, liksom hur mycket av varje element som kan hittas. När det gäller vatten (H2O) finns det två atomer av väte och en av syre i var och en av vattenmolekylerna. Om molekylen förlorade en av dessa atomer skulle föreningen inte längre vara vatten.
Anslutningar
Molekylerna förblir sammanhängande eftersom atomens positiva och negativa partiklar (protoner respektive elektroner) lockar varandra. Detta kallas kemiska bindningar. Varje molekyl har ett positivt och ett negativt slut, som de i en cell, som förenar dem med andra molekyler för att skapa ämnet i fråga. När det gäller vatten lockas de positivt laddade syreatomerna till den negativt laddade väteatomen och bildar en vätebindning.
Föreningar
Föreningar är en kombination av mer än ett element, såsom väte och syre (vatten) eller natrium och klor (salt). Även om det bara finns 118 kända element ger den specifika kombinationen och atomsekvensen ett oändligt antal möjligheter. Till exempel har den kemiska föreningen etanol, allmänt känd som alkohol, den kemiska formeln C2H5OH. Även om det finns sex väteatomer närvarande är den sista kopplad till syreatomen. Det är faktiskt bindningen av en kolatom till hydroxylgruppen (OH), som definierar vilken organisk förening som alkohol som helst, men inte specifikt som etanol.
Enkla element
Även om vissa ämnen kan bestå av bara ett element, skiljer mängden av det också mellan olika ämnen. Det syre som människor och andra djur behöver är kombinationen av två syreatomer (O2). Men tre syreatomer (O3) bildar ämnet ozon, som är en väsentlig del av jordens atmosfär, men kan vara giftigt för organiskt liv.
