Contenu
La matière physique est composée d'atomes et de molécules. Un atome est le sous-composant d'une molécule, ou la plus petite unité de matière. C'est la plus petite partie dans laquelle un élément peut se diviser. Une molécule est composée d'atomes liés par une liaison ionique, covalente ou métallique.
Propriétés
Un atome existe soit sous forme de composant neutre (avec un nombre égal de protons et d'électrons), soit sous la forme d'un ion (un ion positif contient plus de protons que d'électrons et un ion négatif comporte plus d'électrons que de protons. Le nombre de protons dans un atome est appelé son numéro atomique (Z), et le nombre de neutrons dans un atome est appelé son nombre de neutrons (N). Le nombre de masse (A) d'un atome est la somme de protons et de neutrons (Z + N). Une molécule est neutre et existe dans l'un des deux états: stable ou instable, sa masse peut être calculée à partir de sa formule moléculaire.
Composants
Un atome est composé de particules subatomiques (électron, neutron et proton), d'un noyau et d'un nuage d'électrons. Les électrons sont des particules chargées négativement qui résident dans un nuage d'électrons qui tourne autour du noyau central. La masse d'un électron est environ 0,0005 fois celle d'un proton. Les protons sont des particules chargées positivement qui résident dans un noyau atomique. Un noyau est une particule neutre qui représente près de 99,9% de la masse totale d'un atome. Une molécule est composée de deux atomes ou plus, liés par une forte liaison chimique.
Taille
Un atome fait environ 0,2 nanomètres de diamètre. Un nanomètre est égal à 0,0000000001 mètre. La molécule la plus petite dans la nature est la molécule d'hydrogène diatomique (H2), longue de 0.74 angström. Un angström est égal à 0,1 nanomètre ou 1,0 x 10-10 mètres.
Forme
Les atomes n'ont pas de forme fixe et existent sous forme d'anneaux, de lobes ou de sphères. La forme d'une molécule dépend de la disposition de ses atomes constitutifs. Les molécules peuvent être linéaires, planaires trigonales, tétraédriques, pyramidales trigonales, bipyramidales trigonales et octaédriques, en fonction de leur composition atomique. Une molécule diatomique a une forme linéaire, tandis qu'une molécule constituée de trois paires de liaisons (BF3) est plan trigonale, avec ses liaisons F-B-F à 120 degrés les unes des autres.
Les types
Il existe de nombreux types d'atomes, chacun ayant une taille, un poids moléculaire et un nom différents. Des exemples d'atomes communs comprennent un atome d'hydrogène, un atome de soufre, un atome d'oxygène et un atome d'azote. Les différents types de molécules comprennent: les molécules diatomiques, homoatomiques et hétroatomiques. Une molécule diatomique est composée de deux atomes; une molécule homoatomique est composée de deux (ou plus) atomes du même élément (ou substance); et une molécule hétroatomique est composée de deux atomes ou plus d'éléments différents. Selon «Foundations for Chemistry», les molécules sont simples et complexes. Les molécules simples sont constituées d'un seul atome alors que les molécules complexes sont composées de deux atomes ou plus.