Par Jess Kroll Mis à jour le 24 mars 2022
Les atomes sont les éléments fondamentaux de la vie et de tout le reste. Chaque atome contient un noyau dense de protons et de neutrons, entouré d'un nuage d'électrons. Les protons portent une charge positive, les électrons une charge négative et les neutrons sont électriquement neutres. Le poids atomique d'un élément est la somme de ses protons et de ses neutrons, tandis que le numéro atomique (toujours le nombre de protons) identifie l'élément. Étant donné que le nombre de protons ne change jamais, le tableau périodique classe les éléments par numéro atomique croissant, en commençant par l'hydrogène (1p, 1e) et en s'étendant jusqu'au radium (88p, 88e).
Une molécule est un groupe de deux atomes ou plus liés ensemble pour former une substance chimique distincte. Les exemples courants incluent l'eau (H₂O), le dioxyde de carbone (CO₂) et le dioxygène (O₂). La formule chimique indique à la fois les types d’atomes impliqués et leurs nombres relatifs. Supprimer un atome d’une molécule modifie fondamentalement son identité ; une molécule d'eau perd ses propriétés si elle perd un atome d'oxygène.
Les atomes restent ensemble grâce aux liaisons chimiques, à l’attraction entre les noyaux chargés positivement et les électrons chargés négativement. Les liaisons peuvent être covalentes (où les électrons sont partagés) ou ioniques (où les électrons sont transférés). Dans l'eau, l'atome d'oxygène partage des électrons avec deux atomes d'hydrogène, créant ainsi une molécule polaire avec une charge partielle négative sur l'oxygène et une charge partielle positive sur l'hydrogène, ce qui sous-tend les caractéristiques uniques de l'eau.
Les composés apparaissent lorsque des atomes de deux éléments différents ou plus se rejoignent dans un rapport fixe. La diversité des composés possibles est pratiquement illimitée, même s’il n’existe que 118 éléments connus. Par exemple, l'éthanol (C₂H₅OH) est un alcool dans lequel un atome de carbone est lié à un groupe hydroxyle. La disposition spécifique des atomes, plutôt que simplement les éléments présents, détermine les propriétés d'un composé.
Certaines substances sont constituées d’un seul élément mais sous des formes moléculaires différentes. L'oxygène moléculaire (O₂) est essentiel à la respiration, tandis que l'ozone (O₃) protège la planète des rayons ultraviolets mais peut être nocif pour les tissus vivants. Le nombre d'atomes dans la molécule modifie son comportement et son rôle dans la nature.