Saturs
Visa matērija ir liela molekulu grupa. Tās ir divu vai vairāku atomu savienojums, kas ir vissvarīgākā fiziskās vielas vienība. Katram no tiem tiek piešķirts atšķirīgs svars, pamatojoties uz protonu un neitronu skaitu kodolā un elektroniem apkārtējā mākonī. Tas pats elektromagnētiskais spēks, kas satur vienu atomu kopā, var arī savienot divus vai vairākus atomus, veidojot molekulu, savukārt vairāki no tiem apvienojas, veidojot matēriju.
Atomi
Atomi, kas ir galvenie dzīves "celtniecības elementi", sastāv no trim daļiņām: neitroniem, protoniem un elektroniem. Lielākā daļa atoma masas atrodas kodolā, tā centrā, kas sastāv no protoniem un neitroniem, savukārt elektroni veido mākoni apgabalā ārpus kodola. Protoniem ir pozitīvs lādiņš, savukārt elektroni ir negatīvi lādēti un neitroni ir neitrāli. Atoma atomu svaru nosaka protonu un neitronu skaits, savukārt tā atomu skaits ir vienāds ar klātesošo protonu skaitu. Kaut arī elektroni var atšķirties (tāpat kā jonu gadījumā, atomi, kas ieguvuši vai zaudējuši elektronus), un neitronu var nebūt (piemēram, ūdeņraža atomos, kuriem to nav), protonu skaits atomā nekad nemainās. Tā kā elektronus var iegūt vai zaudēt, un neitronu var arī nebūt, elementus identificē pēc atomu skaita, jo protonu skaits ir nemainīgs. Elementu periodiskā tabula ir tabula, kurā parādīti visi elementi, kuru esamība ir zināma, daļēji sakārtoti pēc skaita. Pirmajam un vienkāršākajam elementam, ūdeņradim, kurā ir tikai viens protons un viens elektrons, ir atomu numurs viens, savukārt lielāki elementi, piemēram, radio, ar numuru 88, ir sakārtoti to protonu skaita secībā.
Molekulas
Molekulas ir divu vai vairāku atomu kombinācija, veidojot noteiktu vielu. Varbūt vispazīstamākās kombinācijas ir ūdens (H2O), oglekļa dioksīds (CO2) un skābeklis (O2 vai, precīzāk, dioksigēns). Molekulas ķīmiskā formula (piemēram, H2O) parāda specifiskos atomus, kas to veido, kā arī to, cik daudz no katra elementa var atrast. Ūdens (H2O) gadījumā katrā ūdens molekulā ir divi ūdeņraža un viens skābekļa atomi. Ja molekula zaudētu vienu no šiem atomiem, savienojums vairs nebūtu ūdens.
Savienojumi
Molekulas paliek saliedētas, jo atoma pozitīvās un negatīvās daļiņas (attiecīgi protoni un elektroni) piesaista viena otru. To sauc par ķīmiskajām saitēm. Katrai molekulai, tāpat kā šūnā, ir pozitīvs un negatīvs gals, kas savieno tās ar citām molekulām, lai izveidotu attiecīgo vielu. Ūdens gadījumā pozitīvi uzlādētos skābekļa atomus piesaista negatīvi lādēts ūdeņraža atoms, veidojot ūdeņraža saiti.
Savienojumi
Savienojumi ir vairāk nekā viena elementa kombinācija, piemēram, ūdeņradis un skābeklis (ūdens) vai nātrijs un hlors (sāls). Lai gan ir zināmi tikai 118 elementi, īpašā atomu kombinācija un secība dod bezgalīgu iespēju skaitu. Piemēram, ķīmiskajam savienojumam etanolam, ko parasti sauc par spirtu, ir ķīmiskā formula C2H5OH. Lai gan ir seši ūdeņraža atomi, pēdējais ir saistīts ar skābekļa atomu. Faktiski tā ir oglekļa atoma piesaistīšana hidroksilgrupai (OH), kas jebkuru organisko savienojumu definē kā spirtu, bet ne īpaši kā etanolu.
Vienkārši elementi
Kaut arī dažas vielas var sastāvēt tikai no viena elementa, tā daudzums arī atšķir dažādas vielas. Cilvēkiem un citiem dzīvniekiem nepieciešamais skābeklis ir divu skābekļa atomu (O2) kombinācija. Tomēr trīs skābekļa atomi (O3) veido vielu ozonu, kas ir būtiska Zemes atmosfēras sastāvdaļa, bet var būt toksiska organiskajai dzīvībai.
