Le trasformazioni fisiche o fenomeni fisici sono le trasformazioni della materia che non producono nuove sostanze, come i cambiamenti di stato, e miscugli e soluzioni.

Gli elementi diversi trovati sulla Terra sono 92, mentre ne sono stati prodotti artificialmente altri 26, quindi gli elementi noti sono 118. Ogni elemento è contraddistinto da un nome e da un simbolo chimico. I simboli chimici sono abbreviazioni usate per indicare i nomi degli elementi. Gli elementi combinati tra loro danno origine a molte sostanze. I simboli degli elementi sono formati da una o due lettere di cui la prima e sempre maiuscola e la seconda minuscola; i simboli si leggono pronunciando separatamente i nomi delle lettere.

Ciascun elemento è caratterizzato da un particolare tipo di atomo che determina ne caratteristiche fisiche e chimiche. Gli atomi sono costituiti da protoni, neutroni ed elettroni. Intorno al nucleo si muovono gli elettroni in maniera molto veloce da formare una nuvola elettronica che circonda il nucleo. Gli elettroni hanno una carica elettrica negativa. I protoni e i neutroni si trovano al centro e formano il nucleo dell’atomo. i protoni hanno carica elettrica positiva. I neutroni sono neutri, cioè privi di carica elettrica. Il protone e il neutrone hanno all’incirca la stessa massa, l’elettrone invece ha una massa 1840 volte più piccola di quella del protone. In condizioni normali un atomo lo stesso numero di protoni ed elettroni, perciò è elettricamente neutro.

Alla fine dell'800, il chimico russo Dimitrij Mendeleev compilò una tabella in cui erano ordinati tutti gli elementi conosciuti in base al loro numero atomico. Questa tabella, detta tavola periodica degli elementi, è usata ancora oggi per identificare le proprietà dei diversi atomi. Nella tavola periodica puoi trovare tutti gli elementi oggi conosciuti, ognuno con il proprio simbolo e numero atomico. Gli elementi Sono disposti in ordine di numero atomico crescente in righe orizzontali dette periodi. I colori distinguono le categorie più importanti in cui si dividono gli elementi: metalli, non metalli, semi metalli, elementi artificiali e gas nobili.

Una molecola è un aggregato di due o più atomi tenuti insieme da forze di attrazione. Gli atomi di una molecola possono essere dello stesso elemento o di elementi diversi. Gli atomi di ossigeno si riescono a due a due formando le molecole di ossigeno. La forma chimica della molecola di ossigeno si scrive ‘O2’. Quando due o più elementi si combinano chimicamente fra loro si ottiene un composto. Ogni molecola di un composto è la più piccola particella di quel composto che ne conserva tutte le proprietà chimiche. Le molecole di un composto sono tutte uguali fra loro. L’acqua è un composto formato da idrogeno e ossigeno; ogni molecola d’acqua è costituita da due atomi di idrogeno (H) e da un atomo di ossigeno (O) legati fra loro. La formula chimica dell’acqua si scrive ‘H2O’.

Gli elettroni non sono liberi di muoversi ovunque, ma possono seguire solo determinate orbite poste a diverse distanze dal nucleo. Ogni orbita corrisponde a un livello di energia chiamato guscio elettronico. I gusci in tutto sono sette. Gli elettroni occupano i gusci più vicini al nucleo e, sono quando questi sono pieni, passano ad occupare il livello superiore. Gli elettroni del guscio più esterno di un atomo, quelli che entrano in gioco nelle trasformazioni chimiche, non sono mai più di otto. Durante le reazioni chimiche, il numero dei protoni e quello dei troni di ciascun atomo rimangono invariati, il nucleo, quindi, non subisce variazioni.

Ciò che distingue gli atomi dei diversi elementi è il numero di protoni. Il ‘numero atomico’ di un atomo è il numero dei protoni contenuti nel suo nucleo e caratterizza ciascun elemento. Si indica con la lettera Z. Il numero atomico di ogni elemento si scrive aggiungendo un piccolo numero in basso a sinistra del simbolo.