원자(原子, atom)는 물질을 구성하는 기본 입자이며, 해당 원소의 특성을 가진다. 원소는 화학 결합할 수 있는 원소의 가장 작은 입자이다. 물질이 원자로 구성되어 있다는 가설은 기원전 5세기에 그리스 철학자 레우키포스와 데모크리토스에게 유래한다. 하지만 19세기 초가 되어서야 과학에 관심이 많았던 영국 교사 존 돌턴(John Dalton, 1766~1844)이 정량적 측정으로 이 가설을 뒷받침했다. 그 이후로 반복된 실험으로 이 가설의 많은 측면이 확인되었으며, 화학의 중심 이론 중 하나가 되었다. 돌턴의 원자 이론은 여전히 사용하지만 약간 수정되었다. 원자는 너무 작아서 크기를 상상하기 어렵다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 작은 것 중 하나는 거미줄의 한 가닥이다. 이 가닥은 지름이 약 1/10,0..

물질은 여러 가지로 분류할 수 있다. 크게 두 가지 범주는 혼합물(混合物, mixture)과 순물질(純物質)이다. 순물질은 조성이 일정하며, 모든 시료는 정확히 같은 구성과 특성을 가진다. 모든 자당(Sucrose, 설탕) 시료는 질량 기준으로 42.1%의 탄소, 6.5%의 수소 및 51.4%의 산소로 구성된다. 또한 어떤 시료는 융점, 색상 및 단맛과 같은 물리 특성을 가진다. 순물질은 원소와 화합물로 나누어진다. 화학변화로 더 단순한 물질로 분해될 수 없는 순물질을 원소(元素, element)라고 한다. 철, 은, 금, 알루미늄, 유황, 산소, 구리 등은 100가지가 넘게 알려진 원소 중 가장 잘 알려진 원소이며, 그중 약 90가지는 지구상에서 자연적으로 발생하며, 20여 가지는 실험실에서 만들어진 ..