Sisu
Kogu aine on tohutu molekulide rühmitus. Need on kahe või enama aatomi liit, mis on füüsilise aine kõige põhilisem üksus. Mõlemale antakse erinev kaal, lähtudes tuumas olevate prootonite ja neutronite arvust ning ümbritsevas pilves olevatest elektronidest. Sama elektromagnetiline jõud, mis hoiab ühte aatomit koos, võib molekuli moodustamiseks ühendada ka kaks või enam aatomit, samal ajal kui mitu neist moodustavad aine.
Aatomid
Aatomid, elu põhilised "ehitusplokid", koosnevad kolmest osakesest: neutronitest, prootonitest ja elektronidest. Suurem osa aatomi massist asub tuumas, selle keskel, koosnedes prootonitest ja neutronitest, samal ajal kui elektronid moodustavad tuumavälisel alal pilve. Prootonitel on positiivne laeng, samal ajal kui elektronid on negatiivselt laetud ja neutronid neutraalsed. Aatomi aatommass määratakse prootonite ja neutronite arvu järgi, samas kui selle aatomnumber võrdub ainult kohalolevate prootonite arvuga. Ehkki elektronid võivad varieeruda (nagu ioonide, aatomite puhul, mis on elektrone kogunud või kaotanud) ja neutroneid ei pruugi olla (nagu vesinikuaatomitel, kus neid pole), ei muutu aatomis prootonite arv kunagi. Kuna elektrone on võimalik omandada või kaotada ja neutroneid ei pruugi olla, identifitseeritakse elemendid aatomnumbri järgi, kuna prootonite arv on konstantne. Elementide perioodiline tabel on tabel, mis näitab kõiki elemente, mille olemasolu on teada, osaliselt vastavalt numbrile. Esimesel ja lihtsal elemendil, ainult ühe prootoni ja ühe elektroniga, vesinikul on aatomi number üks, suuremad elemendid, näiteks raadio, number 88, on paigutatud prootonite arvu järgi.
Molekulid
Molekulid on kahe või enama aatomi kombinatsioon, moodustades kindla aine. Kõige tuntumad kombinatsioonid on võib-olla vesi (H2O), süsinikdioksiid (CO2) ja hapnik (O2 või täpsemalt diokseen). Molekuli keemiline valem (nagu H2O) näitab konkreetseid aatomeid, millest see koosneb, samuti seda, kui palju iga elementi võib leida. Vee (H2O) korral on igas veemolekulis kaks vesiniku ja üks hapniku aatomit. Kui molekul kaotaks ühe neist aatomitest, ei oleks ühend enam vesi.
Ühendused
Molekulid jäävad sidusaks, kuna aatomi positiivsed ja negatiivsed osakesed (vastavalt prootonid ja elektronid) tõmbavad üksteist ligi. Seda nimetatakse keemilisteks sidemeteks. Igal molekulil on positiivne ja negatiivne lõpp, nagu rakus olevad, mis ühendavad need teiste molekulidega, et luua kõnealune aine. Vee korral meelitavad positiivselt laetud hapniku aatomid negatiivselt laetud vesiniku aatomit, moodustades vesiniksideme.
Ühendid
Ühendid on rohkem kui ühe elemendi kombinatsioon, näiteks vesinik ja hapnik (vesi) või naatrium ja kloor (sool). Kuigi teada on ainult 118 elementi, annab aatomite spetsiifiline kombinatsioon ja järjestus lõpmatu hulga võimalusi. Näiteks keemilise ühendi etanooli, üldtuntud kui alkoholi, keemiline valem on C2H5OH. Kuigi vesinikuaatomeid on kuus, on viimane seotud hapniku aatomiga. Tegelikult on see süsinikuaatomi seondumine hüdroksüülrühmaga (OH), mis määratleb mis tahes orgaanilise ühendi alkoholina, kuid mitte konkreetselt etanoolina.
Lihtsad elemendid
Kuigi mõned ained võivad koosneda ainult ühest elemendist, eristab selle kogus ka erinevaid aineid. Inimestele ja teistele loomadele vajalik hapnik on kahe hapniku aatomi (O2) kombinatsioon. Kolm hapnikuaatomit (O3) moodustavad aga aine osooni, mis on oluline osa Maa atmosfäärist, kuid võib olla orgaanilisele elule mürgine.
