Structura materiei: Moleculară (ex. hidrogen); Atomică (ex. grafit); Ionică (ex. sarea de bucătărie). Molecula și atomul de hidrogen.

     Materia este compusă din particule divizibile ca atomi, care se grupează formând molecule. Atomii la rândul lor sunt alcătuiți din protoni, neutroni și electroni numite și particule elementare care sunt frecvent numite materie.
     O moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe care păstrează proprietățile chimice ale acesteia și este formată din doi sau mai mulți atomi legați între ei prin legături chimice.
     Structura moleculară reflectă componența, tipul de legături și forma unei molecule, influențând proprietățile chimice și fizice ale substanțelor. Ea reprezintă modul de dispunere a atomilor în moleculă și tipurile de legături chimice dintre ei.
     Moleculă – Componență – Legături – Formă generală
H₂ – 2 atomi de hidrogen – Covalentă – Liniară
O₂ – 2 atomi de oxigen – Dublă legătură – Liniară
H₂O – 2 H + 1 O – Polară – Unghiulară (V)
CO₂ – 1 C + 2 O – 2 legături duble	liniară
CH₄ (metan)	 – 1 C + 4 H – 4 legături simple – Tetraedrică
NH₃ (amoniac) – 1 N + 3 H – Legături polare – Piramidală
     Tipuri de legături în molecule:
Tip de legătură – Caracteristici – Exemple
Covalentă – Atomii împart electroni – H₂, H₂O, O₂
Covalent polară – Electronii atrași mai mult de un atom – H₂O, NH₃
Covalent nepolară – Electronii sunt împărțiți egal – O₂, N₂
Ionice* – Transfer complet de electroni  – NaCl 
* Nu formează molecule. NaCl nu este moleculă.
     Forme moleculare (conform teoriei VSEPR):
Liniară	CO₂	        180°
Unghiulară	H₂O	104,5°
Tetraedrică	CH₄	109,5°
Pyramidală	NH₃	~107°
Trigonală plană	BF₃	120°

Structura moleculară a materiei. Imagine © Cartdidact

Structura moleculară a materiei

     Materia este formată din atomi, iar atomul este cea mai mică particulă a unui element chimic care păstrează proprietățile acestuia.
     Atomul este alcătuit dintr-un nucleu dens, format din protoni și neutroni, în jurul căruia se află electronii distribuiți pe straturi, iar caracteristicile sale determină comportamentul chimic al substanței.
     Componentele principale ale unui atom:
Componentă – Sarcină electrică – Masă (aprox.) – Poziție în atom
Proton – +1 – 1 unitate atomică – Nucleu
Neutron – 0 (neutru) – 1 unitate atomică – Nucleu
Electron – -1	 – ~0 (foarte mică) – În straturi (nivele)
     Structura generală a atomului:
• Nucleu atomic
    o Format din protoni și neutroni
    o Aflat în centrul atomului
    o Reprezintă aproape toată masa atomului
• Înveliș electronic
    o Format din electroni ce se mișcă pe straturi/nivele energetice
    o Straturile se notează: K, L, M, N... (sau 1, 2, 3...)
    o Fiecare strat poate susține un număr maxim de electroni:
Strat	Număr maxim de electroni
K (1)  	2
L (2)	8
M (3)	18
N (4)	32
     Caracteristici atomice importante:
Mărime – Simbol – Ce indică
Număr atomic	Z	Nr. de protoni (și electroni)
Masă atomică	A	Nr. de protoni + neutroni
Izotopi	—	Atomi cu același Z, dar număr diferit de neutroni

Cristalul de grafit. Imagine © Cartdidact

Structura atomică a materiei

     Un ion este un atom sau grup de atomi care a câștigat sau pierdut electroni, devenind încărcat electric.
     Structura ionică rezultă din transferul de electroni între atomi, formând ioni cu sarcini opuse care se atrag și dau naștere cristalelor solide cu proprietăți specifice.
     Tipuri de ioni:
Tip de ion – Cum se formează – Exemplu – Sarcină
Cation – Pierde unul sau mai mulți electroni	Na⁺, Ca²⁺	Pozitivă
Anion – Câștigă unul sau mai mulți electroni	Cl⁻, O²⁻	        Negativă
     Structura ionică apare în compușii ionici, în urma transferului de electroni de la un atom la altul, între un metal (care devine cation) și un nemetal (care devine anion).
Exemplu clasic: Clorură de sodiu (NaCl)
     • Na (sodiu) – metal → cedează 1 electron → devine Na⁺
     • Cl (clor) – nemetal → captează 1 electron → devine Cl⁻
     • Na⁺ și Cl⁻ se atrag electrostatic → formează o rețea cristalină ionică
     Caracteristici ale substanțelor cu structură ionică:
Punct de topire/ebuliție – Foarte ridicate
Duritate – Mare (formează cristale dure)
Solubilitate – Adesea solubile în apă
Conductivitate electrică – Nu conduc ca solide, dar conduc în soluție sau topite
Formă – Cristalină, structură regulată

Cristalul de NaCl. Imagine © Cartdidact

Structura ionică a materiei

     Atomul de hidrogen este cel mai simplu atom, iar molecula H₂ este formată din doi atomi legați printr-o legătură covalentă – fiind baza multor reacții chimice importante din natură și industrie.
     Atomul de Hidrogen (H)
• Este cel mai simplu și ușor atom din univers.
• Conține: 1 proton în nucleu și 1 electron în învelișul electronic
• Nu are neutroni în forma sa cea mai comună (izotopul ¹H).
     Date esențiale:
Număr atomic (Z)	1
Masă atomică	~1 u.a.m.
Configurație electronică	1s¹
     Izotopi ai hidrogenului:
Izotop	Simbol	Componență nucleu	     Denumire
Protiu	   ¹H	         1 proton	                Hidrogen obișnuit
Deuteriu  ²H	        1 proton + 1 neutron	Hidrogen greu
Tritiu	   ³H	1 proton + 2 neutroni	Radioactiv

     Molecula de Hidrogen (H₂)
• Este formată din doi atomi de hidrogen care împart o pereche de electroni.
• Legătura este covalentă nepolară.
• Molecula este stabilă și neutră electric.
     Reacția de formare: H + H → H₂
     Caracteristici ale moleculei H₂:
Tip legătură	Covalentă nepolară
Stare fizică (25°C)	Gaz
Inflamabilitate	Foarte inflamabil
Utilizări	Combustibil, industrie chimică, energie (pile de combustie)