Рассмотрим через лупу крупинки соли и сахара, которые подготовит учитель. Они похожи на маленькие многогранники с плоскими гранями. Но из каких частиц сложены сами крупинки?
При измельчении вещества получаются всё меньшие частицы. Размышляя о пределе деления, древнегреческий мыслитель Демокрит предположил существование неделимых частиц — атомов. Греческое «атомос» означает «неделимый». Тогда проверить догадку было невозможно. Примерно через два тысячелетия эти представления получили научное развитие. В XVIII–XIX веках М. В. Ломоносов и английский учёный Джон Дальтон обосновывали идеи о строении веществ, ставшие основой атомно-молекулярного учения.
Атом — мельчайшая химически неделимая частица вещества.
Молекула — частица, состоящая из нескольких соединённых между собой атомов.
В молекуле воды два атома водорода и один кислорода, а в молекуле кислорода — два атома кислорода. Есть также ионы: это атомы или группы атомов, имеющие электрический заряд. Из ионов построена поваренная соль.
Атомно-молекулярное учение включает четыре главных положения: вещества состоят из мельчайших частиц; между ними есть промежутки; частицы непрерывно движутся; между ними действуют притяжение и отталкивание.
Движение частиц можно связать с наблюдением. Учитель осторожно внесёт каплю пищевого красителя в неподвижную воду. Со временем окраска распространяется без размешивания. Такое самопроизвольное перемешивание веществ называют диффузией. При этом в стакане краситель могут переносить и потоки воды. В более тёплой воде частицы движутся интенсивнее и диффузия идёт быстрее.
О промежутках помогает судить другое наблюдение: 50 мл воды и 50 мл спирта при смешивании дают немного меньше 100 мл жидкости. Частицы размещаются по-новому, используя промежутки, поэтому объём смеси может быть меньше суммы исходных объёмов.
Вода, кислород, углекислый газ CO₂, сахар и спирт состоят из молекул. Это молекулярные вещества. Притяжение между молекулами относительно слабое: такие вещества обычно легче плавятся, бывают летучими, нередко пахнут. Однако эти особенности не являются правилом без исключений.
Немолекулярные вещества построены из прочно связанных атомов либо ионов. К ним относятся соль, алмаз, металлы, основной компонент песка. Обычно они твёрдые, тугоплавкие, без запаха.