Вивчивши будову тіл, можна пояснити їх властивості, а також створити нові речовини з потрібними властивостями - тверді і міцні сплави, жаротривкі матеріали.

Чому речовини - повітря, вода, сталь - здаються нам суцільними? Справа в тому, що частинки, з яких складаються речовини, такі малі, що ми їх не бачимо.

Атом - частинка речовини мікроскопічних розмірів і маси (мікрочастинка), найменша частинка хімічного елемента, яка є носієм його хімічних властивостей.

Кожному хімічному елементу відповідає певний вид атомів. Різним хімічним елементам відповідають різні атоми, що відрізняються своє будовою. В природі існує 107 типів атомів, які відрізняються своєю бідовою.

Порівняно з розмірами атома (близько 10 14 - 10 15 м) цього ядро надзвичайно мале - близько 10 14 - 10 15 м; тобто ядро менше за атом приблизно у 100 000 раз. Щоб уявити собі співвідношення цих розмірів, можна скористатися таким порівнянням. Якщо розміри ядра представити у вигляді кульки діаметром 1мм (це приблизно розмір головки булавки), то розмір атома матиме вигляд кулі з діаметром 10 +5 мм = 100 м, тобто розмірам з багато поверховий будинок! У цій порожнистій сфері розміщуються орбіти електронів, які обертаються навколо ядра.

Маса атома практично дорівнює масі самого ядра, масою електронів можна знехтувати. Навіть у найлегшому атомі водню - ядро в 1840 раз масивніше від маси електрона - єдиного в цьому атомі.

Атом може втрачати один або декілька електронів, тоді його називають позитивним іоном або катіоном.

Атом за певних умов може отримати один або декілька електронів, у цьому випадку його називають негативним іоном або аніоном.

Зауважимо, що підчас іонізації атома зарядове число атома (ядро) не змінюється, бо кількість протонів у ядрі залишається незмінною.

Молекула - це найменша частинка даної речовини, яка ще зберігає його основні хімічні властивості і складається з атомів, з'єднаних хімічними зв'язками. Існують молекули, які складаються з двох трьох і більше атомів. Найбільші молекули складають з десятків і навіть сотень тисяч атомів (вітаміни, гормони білки). Світ надзвичайно різноманітний. зрозуміло, що молекули є частинами складних речовин - хімічних сполук. Якщо молекула складається з тисяч і більше одиниць що повторюються (однакових або близьких за будовою гру атомів), то їх називають макромолекулою.

Молекули не можна уявити як просте скупчення атомів (приміром купу цегли). Атоми в молекулі зв'язані між собою у певній послідовності і певним чином розміщені у просторі один відносно одного. Молекула - складна архітектурна споруда, у якій кожний атом має своє місце і своїх сусідів. Атоми в молекулах неперервно здійснюють коливання навколо певних центрів. Молекули як і атоми не мають певних чітких меж. Розміри молекул зростають із зростанням кількості атомів у них і лежать у межах близько 10 -10 - 10-7.

Хімічні та більшість фізичних властивостей молекул визначаються їх зовнішніми електронами. Хімічні сполуки - складні утворення різних атомів. Складні речовини - хімічні сполуки, оскільки їх можна добути з простих речовин за допомогою сполучення останніх.

Складні речовини не зберігають властивостей тих простих речовин, з яких вони утворені, як це властиво для сумішей.

Складна речовина утворюється за допомогою хімічного процесу - синтезу речовин. Склад хімічних сполук сталий. Хімічні сполуки можна розкласти тільки за допомогою хімічних реакцій.

Хімічних сполук - складних речовин - є надзвичайно велика кількість. І сьогодні хіміки працюють над створенням нових хімічних сполук.

Кристали - тверді тіла, що мають форму правильних багатокутників. Ця їх природна форма - наслідок впорядкованого розміщення у кристалі атомів. Це розміщення має вигляд тривимірної просторової укладки, що дістала назву - кристалічної решітки.

На моно кристалах легко простежити дію одного з найважливіших законів природи, що притаманний твердим тілам - закону анізотропії. Зміст його полягає в тому, що багато властивостей твердих тіл залежить від напрямку, в якому ці властивості вимірюються. Тверде тіло може бути монокристалічним, тобто становити один кристал, або полікристалічним, становити, тобто складатися із багатьох кристалів, розміщених хаотично. Полікристалічна речовина складається з багатьох полікристалічних зерен мікроскопічних розмірів. кожне таке зерно - це кристал, який був неправильної форми тому, що його росту не перешкоджали сусідні кристали. В наслідок цього полікристали ізотропні - їх властивості в середньому в усіх напрямках одинакові.

Величезна більшість твердих тіл, які зустрічаються у природі - пісок, граніт, базальт, мідь, залізо, алюміній, титан, солі, фарби - мають полікристалічну структуру. Є і винятки: скло і пластики не складаються з полікристалічних зерен. Багато видів кристалів та мікроскопічних тіл мають широке застосування. полікристалічні речовини широко використовуються у конструюванні різноманітних машин і споруд.

Перша модель атомів створена Дж. Томпсоном у 1904 р. Він вважав, що атом - це заряджена куля, розміри якої визначають розмір атома (10 -10м).

Електрони, розміри яких малі порівняно з розмірами атома, ніби "вкраплені "чи "плавають" у середині цієї кулі. Кількість електронів у атомі така, що їх від'ємні заряди у нормальному стані атома компенсують додатній заряд цієї кулі. атоми різних речовин мають різну кількість електронів. Образно кажучи, за цією моделлю атом уявляється, як шматок кексу, в якому роль родзинок відігравали структура атома вважалася статичною, його частини нерухомими, а ми знаємо, що формулою існування матерії є - рух. Вона також суперечила результатам дослідів з вивчення розподілу позитивного заряду в атомі, які в перше було здійснено великим англійським фізиком Ернестом Резерфордом у 1914 р.

Атом у нормальному стані електричне нейтральний, тобто сумарний негативний заряд електронів дорівнює позитивному заряду ядра атома. Атоми різних хімічних елементів відрізняються кількістю електронів, що обертаються навколо ядра. Зондування ядер атома швидкими елементарними частинками та інші досліди дали змогу встановити склад ядер. Ядро складається з позитивних заряджених протонів та нейтральних нейтронів.

Планетарна модель атома Резерфорда була далі розвинута і уточнена видатним датським вченим Нільсом Бором у 1913 році. Ця модель давала змогу визначити характер руху електронів навколо ядра, вид орбіт.

Взаємодія ядер з частинками або один з одним, в результаті яких відбувається штучне перетворення одного хімічного елемента в другий, називається ядерними реакціями.

Вивчаючи природу радіоактивного випромінювання, англійський фізик Е. Резерфорд встановив, що воно неоднорідне: під дією електричного поля поділяються на три пучки, один з яких не змінює свого початкового положення, напрямку, отже, не несе електричного заряду, - j-проміння (електричні хвилі), а два інших відхиляються у протилежні боки від зарядів електричного поля. Це – a-проміння (електричні хвилі, а два інших відхиляються) у протилежні боки до зарядів електричного поля. Це - a-проміння (ядра елемента гелію), і - b-проміння (потік електронів). Вивчення радіоактивності підтвердило складність будови атома.