Indhold
Alt stof er en massiv gruppe af molekyler. Disse er en forening af to eller flere atomer, som er den mest basale enhed af fysisk materie. Hver får en forskellig vægt baseret på antallet af protoner og neutroner i kernen og elektroner i den omgivende sky. Den samme elektromagnetiske kraft, der holder et enkelt atom sammen, kan også forbinde to eller flere atomer for at udgøre et molekyle, mens flere af dem mødes for at danne stof.
Atomer
Atomer, de grundlæggende "byggesten" i livet, består af tre partikler: neutroner, protoner og elektroner. Det meste af atommassen findes i kernen, i dens centrum, sammensat af protoner og neutroner, mens elektroner danner en sky i området uden for kernen. Protoner har en positiv ladning, mens elektroner er negativt ladede, og neutroner er neutrale. Atommets atomvægt bestemmes af antallet af protoner og neutroner, mens dets atomnummer kun er lig med antallet af tilstedeværende protoner. Mens elektroner kan variere (som i tilfælde af atomer, atomer, der har fået eller mistet elektroner), og neutroner muligvis ikke er til stede (som i brintatomer, som ikke har dem), ændres antallet af protoner i et atom aldrig. Da elektroner kan erhverves eller mistes, og neutroner muligvis ikke findes, identificeres elementerne ved atomnummeret, da antallet af protoner er konstant. Elementernes periodiske system er en tabel, der viser alle de elementer, hvis eksistens er kendt, delvist arrangeret efter antallet. Det første og enkleste element, hydrogen, med kun en proton og en elektron, har atomnummer et, mens større elementer, såsom radioen, nummer 88, er arrangeret i rækkefølge efter deres antal protoner.
Molekyler
Molekyler er kombinationen af to eller flere atomer og danner et specifikt stof. Måske er de mest kendte kombinationer vand (H2O), kuldioxid (CO2) og ilt (O2 eller mere præcist dioxigen). Molekylets kemiske formel (som H2O) viser de specifikke atomer, der udgør det, samt hvor meget af hvert element der kan findes. I tilfælde af vand (H2O) er der to atomer hydrogen og et ilt i hvert af vandmolekylerne. Hvis molekylet mistede et af disse atomer, ville forbindelsen ikke længere være vand.
Forbindelser
Molekylerne forbliver sammenhængende, fordi atomets positive og negative partikler (henholdsvis protoner og elektroner) tiltrækker hinanden. Dette kaldes kemiske bindinger. Hvert molekyle har en positiv og en negativ ende, som dem i en celle, der forbinder dem med andre molekyler for at skabe det pågældende stof. I tilfælde af vand tiltrækkes de positivt ladede iltatomer til det negativt ladede hydrogenatom og danner en hydrogenbinding.
Forbindelser
Forbindelser er en kombination af mere end et element, såsom brint og ilt (vand) eller natrium og chlor (salt). Selvom der kun er 118 kendte elementer, giver den specifikke kombination og atomsekvens et uendeligt antal muligheder. For eksempel har den kemiske forbindelse ethanol, almindeligvis kendt som alkohol, den kemiske formel C2H5OH. Selvom der er seks brintatomer til stede, er den sidste bundet til iltatomet. Det er faktisk fastgørelsen af et carbonatom til hydroxylgruppen (OH), der definerer enhver organisk forbindelse som alkohol, men ikke specifikt som ethanol.
Enkle elementer
Selvom nogle stoffer kun kan bestå af et enkelt element, skelner mængden af det også mellem forskellige stoffer. Det ilt, som mennesker og andre dyr har brug for, er kombinationen af to iltatomer (O2). Imidlertid udgør tre iltatomer (O3) stoffet ozon, som er en væsentlig del af jordens atmosfære, men kan være giftig for organisk liv.