Inhalt
Alle Materie ist eine massive Gruppierung von Molekülen. Dies ist eine Vereinigung von zwei oder mehr Atomen, die die grundlegendste Einheit der physikalischen Materie darstellen. Jedes erhält ein anderes Gewicht, basierend auf der Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern und der Elektronen in der umgebenden Wolke. Dieselbe elektromagnetische Kraft, die ein einzelnes Atom zusammenhält, kann auch zwei oder mehr Atome zu einem Molekül verbinden, während mehrere von ihnen zusammen Materie bilden.
Atome
Atome, die Grundbausteine des Lebens, bestehen aus drei Teilchen: Neutronen, Protonen und Elektronen. Der größte Teil der Atommasse befindet sich im Kern, in seinem Zentrum, bestehend aus Protonen und Neutronen, während Elektronen im Bereich außerhalb des Kerns eine Wolke bilden. Protonen sind positiv geladen, während Elektronen negativ geladen und Neutronen neutral sind. Das Atomgewicht eines Atoms wird durch die Anzahl der Protonen und Neutronen bestimmt, während seine Atomzahl nur der Anzahl der vorhandenen Protonen entspricht. Während Elektronen variieren können (wie im Fall von Ionen, Atomen, die Elektronen gewonnen oder verloren haben) und Neutronen möglicherweise nicht vorhanden sind (wie bei Wasserstoffatomen, die sie nicht haben), ändert sich die Anzahl der Protonen in einem Atom nie. Da Elektronen aufgenommen werden können oder verloren gehen und Neutronen möglicherweise nicht existieren, werden die Elemente durch die Ordnungszahl identifiziert, da die Anzahl der Protonen konstant ist. Das Periodensystem der Elemente ist eine Tabelle, die alle Elemente zeigt, deren Existenz bekannt ist, teilweise geordnet nach der Anzahl. Das erste und einfachste Element, Wasserstoff, mit nur einem Proton und einem Elektron, hat die Ordnungszahl eins, während größere Elemente wie das Radio Nummer 88 in der Reihenfolge ihrer Protonenanzahl angeordnet sind.
Moleküle
Moleküle sind die Kombination von zwei oder mehr Atomen, die eine bestimmte Substanz bilden. Die vielleicht bekanntesten Kombinationen sind Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2 oder genauer gesagt Dioxigen). Die chemische Formel des Moleküls (wie H2O) zeigt die spezifischen Atome, aus denen es besteht, sowie wie viel von jedem Element gefunden werden kann. Im Fall von Wasser (H2O) befinden sich in jedem der Wassermoleküle zwei Wasserstoffatome und eines Sauerstoffatome. Wenn das Molekül eines dieser Atome verlieren würde, wäre die Verbindung kein Wasser mehr.
Verbindungen
Die Moleküle bleiben kohäsiv, weil sich die positiven und negativen Teilchen des Atoms (Protonen bzw. Elektronen) gegenseitig anziehen. Dies nennt man chemische Bindungen. Jedes Molekül hat ein positives und ein negatives Ende, wie die in einer Zelle, die sie mit anderen Molekülen verbinden, um die betreffende Substanz zu erzeugen. Im Fall von Wasser werden die positiv geladenen Sauerstoffatome vom negativ geladenen Wasserstoffatom angezogen und bilden eine Wasserstoffbindung.
Verbindungen
Verbindungen sind eine Kombination aus mehr als einem Element wie Wasserstoff und Sauerstoff (Wasser) oder Natrium und Chlor (Salz). Obwohl nur 118 Elemente bekannt sind, ergeben sich aus der spezifischen Kombination und Abfolge der Atome unendlich viele Möglichkeiten. Beispielsweise hat die chemische Verbindung Ethanol, allgemein bekannt als Alkohol, die chemische Formel C 2 H 5 OH. Obwohl sechs Wasserstoffatome vorhanden sind, ist das letzte mit dem Sauerstoffatom verbunden. Es ist in der Tat die Bindung eines Kohlenstoffatoms an die Hydroxylgruppe (OH), die jede organische Verbindung als Alkohol definiert, jedoch nicht spezifisch als Ethanol.
Einfache Elemente
Obwohl einige Substanzen nur aus einem Element bestehen können, unterscheidet die Menge auch zwischen verschiedenen Substanzen. Der Sauerstoff, den Menschen und andere Tiere benötigen, ist die Kombination zweier Sauerstoffatome (O2). Drei Sauerstoffatome (O3) bilden jedoch die Substanz Ozon, die ein wesentlicher Bestandteil der Erdatmosphäre ist, jedoch für organisches Leben giftig sein kann.
