Có phải các chất như nước, đường, thép đều do các hạt nhỏ cấu tạo nên?

Khi ta cho đường vào nước, một lúc sau các hạt đường sẽ biến mất và nước lại có vị ngọt. Khi bạn đứng gần một chiếc xe ô tô đang nhận tiếp xăng, bạn sẽ ngửi thấy mùi xăng. Hiện tượng này làm nhiều người nghĩ rằng vật chất có phải do các hạt nhỏ mắt ta không nhìn thấy tạo nên chăng?

Qua nghiên cứu, các nhà hoá học tìm thấy vật chất đại đa số là do các phân tử nhỏ tạo nên. Ví dụ đường là do nhiều phân tử đường tạo nên. Các chất như nước, oxy, rượu ... đều do các phân tử tạo nên.

Phân tử là các loại hạt như thế nào? Chúng ta đều biết đường có tính chất chung là ngọt. 10gam đường có vị ngọt, khi chia thành 5g, 2,5g, 1,25g... thì các phần nhỏ đó của đường cũng đều có vị ngọt. Nếu ta tưởng tượng nếu có thể chia nhỏ, đến từng phần nhỏ đến mức mắt thường không nhìn thấy, thì các phần nhỏ này cũng có vị ngọt.

Đương nhiên các phân tử đường còn có thể chia nhỏ, ví dụ dùng nhiệt thì có thể biến đường thành cacbon và nước, nhưng lúc bấy giờ sẽ không còn giữ được tính chất vốn có của đường nữa và đã biến thành chất khác. Do đó có thể thấy phân tử là các hạt nhỏ còn giữ được tính chất vốn có của phân tử. Các phân tử cùng loại có tính chất giống nhau. Các phân tử khác loại sẽ có tính chất khác nhau.

Vậy phân tử lớn cỡ bao nhiêu? Không có tiêu chuẩn nào quy định độ lớn của phân tử. Phân tử có loại có kích thước lớn, có loại kích thước bé. Độ lớn nhỏ có thể cách nhau đến hàng triệu lần. Các phân tử của cao su, của các protein có kích thước rất lớn, người ta gọi đó là các cao phân tử. Còn các phân tử oxy, hyđro, phân tử nước là những phân tử có kích rất bé.

Các phân tử dù lớn, dù bé đều do các "hạt nhỏ" là những nguyên tử cấu tạo nên. Phân tử nước là do hai nguyên tử hyđro và một nguyên tử oxy cấu tạo nên. Các nguyên tử có độ lớn không khác nhau nhiều lắm. Các chất dẻo, các protein sở dĩ có kích thước lớn là do rất nhiều nguyên tử cấu tạo nên. Ngoài ra các nguyên tử cũng có thể kết hợp với nhau để tạo nên vật chất như sắt, đồng, vàng, bạc... là những kim loại nói chung là do các nguyên tử sắt, đồng, vàng, bạc... cấu tạo nên. Vì vậy phân tử và nguyên tử đều là những hạt nhỏ cấu tạo nên vật chất.

Phân tử vừa nhỏ lại vừa nhẹ. Ví dụ phân tử nước chỉ nặng vào khoảng 0,00000000000000000000003g nghĩa là nếu lấy gam làm đơn vị thì con số có nghĩa phải đứng sau 22 con số 0!

Phân tử nước nhỏ như vậy nên một giọt nước sẽ có vô số phân tử, số phân tử nước trong một giọt nước lớn đến kinh người. Thế thông thường thì một giọt nước có bao nhiêu phân tử? Nếu có 1000 người, mỗi người mỗi giây đếm một phân tử nước, đếm liên tục không ngừng giây nào, đếm suốt một năm thì số phân tử đếm được chỉ bằng 1 phần năm tỷ số phân tử có trong 1 giọt nước.