Alt i alt er en massiv samling af molekyler. Molekyler er en sammenføjning af to af flere atomer, som er den mest grundlæggende enhed af fysisk materie. Atomer får en anden vægt baseret på antallet af protoner og neutroner i kernen og elektronerne i den omgivende sky. Den samme elektromagnetiske kraft, der holder et enkelt atom sammen, kan også holde to eller flere atomer sammen for at danne et molekyle, mens mange molekyler mødes sammen for at danne materie.
Atomer
Atomer, de grundlæggende bygninger Livets blokke består af tre partikler: neutroner, protoner og elektroner. Størstedelen af atomets masse findes i kernen i atomets centrum, der består af protoner og neutroner, mens elektroner skyder området uden for kernen. Protoner lades positivt, mens elektroner er negativt ladede og neutroner er neutrale. Et atoms atomvægt bestemmes af antallet af protoner og neutroner, mens dets atomnummer er lig med kun mængden af protoner, der er til stede. Mens elektroner kan afvige, når det drejer sig om ioner, som har elektroner tabt eller opnået, og neutroner måske ikke er til stede, som i hydrogenatomer, der ikke har neutroner, ændres antallet af protoner i et atom aldrig. Da elektroner kan opnås eller gå tabt og neutroner måske ikke medtages, identificeres elementer med atomnummer, fordi antallet af protoner aldrig ændres. Den periodiske tabel med elementer er et diagram, der viser alle kendte elementer til at eksistere, delvist arrangeret af nummer. Det første og enkleste element, hydrogen, med kun en proton og en elektron, er atom nummer én, mens større elementer, såsom radium ved nummer 88, vises i rækkefølge af deres antal protoner.
Molekyler
Molekyler er kombinationen af et eller flere atomer i et bestemt stof. Måske er de mest kendte kombinationer vand (H2O), kuldioxid (CO2) og oxygen (O2, mere præcist dioxygen). Den kemiske formel af et molekyle (som H2O) viser de specifikke atomer i stoffet såvel som hvor mange af hvert element der findes. I tilfælde af vand (H2O) er der to hydrogenatomer og et oxygenatom i hvert vandmolekyle. Hvis molekylet skulle miste et af disse atomer, ville forbindelsen ophøre med at være vand.
Obligationer
Molekyler holdes sammen, fordi atomets positive og negative dele (protoner og elektroner, henholdsvis) tiltrukket af hinanden. Disse kaldes kemiske bindinger. Hvert molekyle har en positiv og negativ ende, ligesom siderne på et batteri, der går sammen med andre molekyler for at skabe det pågældende stof. I tilfælde af vand tiltrækkes de positivt ladede oxygenatomer til det negativt ladede hydrogenatom, der danner en hydrogenbinding.
Forbindelser
Forbindelser er en hvilken som helst kombination af mere end et element, såsom hydrogen og oxygen (vand) eller natrium og chlor (salt). Mens der kun er 118 kendte elementer, skaber den specifikke kombination og rækkefølge af atomer en uendelig mængde muligheder. For eksempel har den kemiske forbindelse ethanol, der almindeligvis betegnes som alkohol, en kemisk formel af C2H5OH. Mens der er seks hydrogenatomer til stede, er det endelige hydrogen bundet til oxygenatomet. Det er faktisk en binding af et carbonatom til hydroxyl (OH) -gruppen, som skelner enhver organisk forbindelse som alkohol, men ikke specifikt som ethanol.
Enkle elementer
Selv om nogle stoffer kun kan bestå af kun en element, mængden af dette element skelner også forskellige stoffer. Oxygenet, som mennesker og andre dyr kræver, er kombinationen af to oxygenatomer (O2); Imidlertid skaber tre oxygenatomer (O3) substansen ozon, som er en væsentlig del af jordens atmosfære, men kan være giftigt for det organiske liv.