什么是分子?什么是原子?

世界由数千万种物质组成。接下来,我们将分子比作构成物质的最小“砖块”。我们介绍了分子的特性:它们可以独立存在,具有化学性质,极其微小轻盈,且大小各异。我们还解释说,分子是由原子构成的,而原子种类仅有100多种。不同数量和种类的原子构成不同的分子,这些分子又构成了形形色色的物质和整个世界。

什么是分子?什么是原子?

世界充满了形形色色的事物。事实上,万物都由物质构成,例如水、二氧化碳、食物、糖、盐、酒精、铜、铁、铝、石灰、玻璃等等。目前已知的物质已经达数千万种。

摩天大楼是用砖块砌成的,所有物质也都是由各种“砖块”构成的。分子是构成物质的最小“砖块”。分子是物质中能够独立存在并具有该物质所有化学性质的最小“粒子”。

所有纯净的元素和化合物都由相同的粒子组成,例如分子或原子。以水为例,无论是纯水还是蒸馏水,只要是纯水,都由相同的水分子组成。世界上大约有3000万种物质。从原子分子理论的角度来看,世界上大约有3000万种分子,但这个数字正在爆炸式增长。

分子很小很轻。例如,一个水分子只有大约 0.00000000000000000000003 克;也就是说,小数点后有 22 个零,就像一列长长的火车,车厢里全是零一样。

由于水分子非常小,一滴水中的水分子数量自然令人惊叹。如果一个人每秒数一个水分子,不停歇地数上一千年,他也只能数清一滴普通水中所含水分子总数的五十亿分之一!

分子大小各异。而所有大小的分子都由更小的粒子——原子——组成。原子极其微小。我们常说“像芝麻一样小”,用来形容极其微小的东西。事实上,芝麻与原子相比,就像地球与芝麻一样。如果将50万到100万个原子并排排列成一条长长的蜿蜒队伍,它们的长度也只相当于一根头发丝的直径。

构成分子的原子数量各不相同。例如,氩气和氦气等分子仅由一个原子构成,被称为单原子分子。

有些分子由两个原子组成,例如氧分子,它由两个氧原子组成。这些分子被称为双原子分子。

有些分子由三个原子组成,例如水分子,它由一个氧原子和两个氢原子组成。有些分子由四个原子组成,例如三氧化硫分子,它由一个硫原子和三个氧原子组成。还有一些分子由五个、六个甚至几十个原子组成,例如硫酸分子,它由七个原子组成;这些分子被称为多原子分子。

最大的分子存在于蛋白质、淀粉、塑料、纤维和橡胶等大分子中。猪胰岛素分子由255个碳原子、380个氢原子、78个氧原子、65个氮原子和6个硫原子组成。即便如此,猪胰岛素在大分子中也算不上大。有些大分子由数万个原子组成。

由于不同的分子所含原子数量不同,它们的大小也差异很大。如果一个分子只包含一个原子,那么该分子和该原子的大小相同。

原子是构成分子的最小粒子。世界上存在三千万种分子,而原子种类却只有大约一百种。粗略地说,一种化学元素只包含一种原子;同种元素的不同同位素的原子都被认为是同一种原子。不同数量和类型的原子构成不同类型的分子。

事实是:100 多种不同的原子构成了大约 3000 万种不同的分子;这 3000 万种分子构成了不同的物质;而这些不同的物质构成了丰富多彩的世界。