Stoff: Masse, die in allen noch so kleinen Teilen unter gleichen äußeren Bedingungen (Temperatur, Druck usw.) die gleichen Eigenschaften aufweist. Es sind über 9.000.000 Stoffe bekannt. Die Wissenschaft von ihren Eigenschaften und ihrer Zusammensetzung ist die Chemie.
     Die kleinsten Bestandteile der Stoffe heißen Moleküle (wörtlich: »Mässlein« – die Masse, das Mässlein). Alle ~e – insgesamt 118, von denen einige aber nur künstlich herstellbar und dann extrem kurzlebig sind –, die sich mit chemischen Mitteln nicht weiter zerlegen lassen, heißen Elemente. Deren kleinste Bestandteile sind die Atome (wörtlich »Unzerteilbare«). Die Moleküle aller anderen ~e bestehen aus mehreren Atomen, die ihre äußere Elektronenschale in irgendeiner Form zusammengeschlossen haben; sie können aus einer oder mehreren Sorten von Atomen bestehen, z.B. bestehen die Moleküle des in der Erdatmosphäre vorkommenden Sauerstoffs gewöhnlich aus zwei Sauerstoffatomen; es können sich auch drei Sauerstoffatome zu einem Molekül zusammenschließen – der aus solchen Molekülen bestehende ~ heißt Ozon. Kohlendioxyd dagegen – der Hauptbestandteil unserer ausgeatmeten Luft – besteht ebenfalls aus Molekülen, die sich aus drei Atomen zusammensetzen, aber diese gehören zwei verschiedenen Sorten an: zwei sind Sauerstoffatome, eines ist ein Kohlenstoffatom. Man kann daher sagen, daß der ~ Kohlendioxyd sich aus zwei Elementen zusammensetzt, aus Sauerstoff und Kohlenstoff. Da deren Atome sich in bestimmter, immer gleicher Weise zu Molekülen zusammengeschlossen, also ihre äußere Elektronenschale vereinigt haben, ist Kohlendioxyd somit eine Verbindung von Kohlenstoff und Sauerstoff. Alle Stoffe, die keine Elemente sind, sind Verbindungen.
     In der Natur kommen ~e gewöhnlich nie alleine (»rein«) vor; wir begegnen statt dessen Mischungen. (Mischungen, in denen ein bei gleicher Temperatur fester ~ sich gleichmäßig in einem flüssigen ~ verteilt, heißen Lösungen; eine Zwischenform zwischen Lösung und Verbindung sind die Hydrate.) So enthält Blut mehrere tausend ~e; es ist also kein ~, sondern eine Mischung (wie übrigens jeder Saft). Das gleiche gilt für Luft und natürlich auch Erde – die fortgeschrittenen gebildeten Griechen wußten das durchaus schon. Erst recht ist Holz kein ~ – auch wenn es umgangssprachlich als »Baustoff« kategorisiert werden kann –, sondern eine in bestimmter Weise strukturierte Zusammensetzung mehrerer ~e, die noch dazu ihrerseits in großen Anteilen nur in Mischungen auftreten. Zwar ist Lignin (ein ~, dessen sehr komplizierte – es gibt zahlreiche Varianten je nach Pflanzengruppe – Moleküle aus einigen Hundert Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen bestehen) der ~, ohne den die Existenz von Holz nicht möglich ist und der stets einen bedeutenden Prozentsatz seiner Masse ausmacht, aber eine bestimmte Menge Lignin ist niemals Holz, da sie niemand in irgendeiner Sprache als Holz bezeichnen würde – sie wäre nur ein formloses weißes Pulver. (Ebenso ist »Wein« eine Mischung zahlreicher Stoffe, unter denen der Alkohol eine ebenso entscheidende Rolle spielt wie das Lignin im Holz.)
       Die Bindung zwischen Atomen jener Elemente, welche zu einem Stoff vereint sind, kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Die Möglichkeiten der Bindung von Elementen und daher der Bildung neuer Stoffe werden durch die Eigenschaften ihrer Atome bestimmt. Entscheidend dabei ist, daß die Elektronen der Außenschale, wie von vornherein bei allen darum äußerst »reaktionsträgen« (d.h. keine oder nur äußerst schwer Verbindungen eingehenden) »Edelgasen«, zusammen die Summe 8 ergeben (z.B. 7 + 1 oder 4 + 4). Dann besitzt sie nämlich aufgrund innerer Eigenschaften ihrer subatomaren Bestandteile die größte Stabilität (ähnlich wie vier gleichgroße Kugeln in der Form einer gleichseitig-dreieckigen Pyramide, eines sog. Tetraeders, am stabilsten gepackt sind und daher unter Druck diese Stellung am ehesten und längsten einnehmen).
       Im Kochsalz besitzt ein Cl-Atom ein ursprünglich einem Na-Atom zugehöriges Elektron. Beide Atome besitzen dann die stabile Anzahl von 8 Elektronen auf ihrer äußersten Schale. Nimmt ein Atom ein oder mehrere Elektronen auf oder gibt sie ab, so spricht man von Ionen. Ionen haben eine kugelförmige Gestalt und sind bei Elektronenaufnahme negativ, bei Elektronenabgabe positiv geladen, und ziehen sich deshalb gegenseitig an. Die positiv geladenen Ionen werden Kationen, die negativ geladenen Anionen genannt. Die Art der Anziehung zwischen Ionen nennt man Ionenbindung.
       Ionen besitzen andere Eigenschaften als die entsprechenden Atome.
Die dreidimensional periodische Anordnung von unterschiedlich geladenen Ionen ergibt einen Kristall. Die Struktur eines solchen Kristalls ist vom Größenverhältnis seiner Ionen bestimmt.
       Andererseits können sich Atome gegenseitig anziehen, indem ihre teilbesetzten äußeren Elektronenschalen sich überlappen und dadurch eine gemeinsame, energetisch günstigere vollbesetzte Elektronenschale entsteht. Diese Art der Bindung liegt z.B. im elementaren Schwefel vor und wird kovalente Bindung genannt.
       In diesem Fall verbinden sich die Schwefelatome zu Ringen. Die Ringe sind für sich elektrisch neutral, d.h. es ist genausoviel negative wie positive Ladung vorhanden, diese aber nicht gleichmäßig verteilt, sondern die negative Ladung ist in den Bindungen des Rings, die positive Ladung in den Atommittelpunkten konzentriert. Diese Ladungsverteilung hat zur Folge, daß sich die Ringe gegenseitig anziehen, und sich in der Weise stapeln, daß die Bindungen des einen Ringes über den Atommittelpunkten des anderen liegen. Diese relativ schwachen Anziehungskräfte werden als van-der-Waals-Bindung bezeichnet.
       Ordnen sich die Atomkerne in regelmäßiger Verteilung an und werden die Elektronen der äußeren Schale »kollektiviert« (= »delokalisiert«), so handelt es sich um eine metallische Bindung.

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