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3.1化合作用中的原子和离子
1.分子化合物和离子化合物
当两种或更多种原子化合时它们即会形成分子。（一个分子是一个纯物质的最小微粒，它具有纯物质的组成和性质，并且不能单独存在）。自然界一些元素的存在形式是双原子分子（一个分子由两个原子组成）或者多原子分子（由两个以上原子组成）。我们把由分子组成的化合物称为分子化合物。当一个原子获得一个或者多个电子时它就获得了一个或多个负电荷并被认为是一个阴离子（anion,['ænaiən]）。当一个原子失去一个或多个电子时它就获得一个或多个正电荷而被认为是一个阳离子（cation,['kætaiən]）。一个离子化合物（如NaCl）由正离子和负离子（Na+和Cl–）通过电荷吸引作用结合在一起。一个离子化合物的化学式给出了离子的比率（ratio,['reiʃiəu]），但是单个的分子通常是不存在的。
2.化合物的化学式
化学式给出了一个化合物的元素符号并且用下标标明每种元素的原子数目。对一个分子化合物来说，化学式代表一个分子中原子的数目。对于一个离子化合物来说，化学式以最简单的单元形式给出了离子的比率，或者是一个化学式单元。结构式是基本的图示，表示一个化合物中的原子或离子是如何通过化学键彼此连接的。
3.命名化合物
支配化合物命名的规则被共同认为（认可）的是系统命名法（nomenclature）。在斯托克（库存管理）系统中，阳离子的名称由元素的名称，离子的电荷用罗马数字标识并加圆括号，和单词ion组成。单原子阴离子的名称（例如，Cl–）由元素的名称加尾缀ide和单词ion组成。二元化合物是一类仅仅由两种元素的原子或离子组成的化合物。盐是由阳离子和酸根阴离子组成的离子化合物。对于二元分子化合物而言，前缀用来标明每种元素原子的数目。
4.化学方程式
在一个化学反应中经受化学变化的物质称为反应物，形成的新物质就是产物。在一个化学方程式中化学变化的发生用符号和化学式表示。所有的化学方程式必须是平衡的——正确的系数必须用于每个物种以致于使反应物中每种元素的所有原子能够说明在产物中的。反应物和产物的状态的信息可以通过在化学式之后以符号提供：(g)表示气体，(l)表示液体，(s)表示固体，(aq)表示物质在水溶液中。中性的离子化合物转变成正离子和负离子，常常在水中溶解（dissolution），称为离解（dissociation）。由分子化合物形成离子被认为是离子化。例如：
3.2原子质量、分子质量和摩尔质量的关系
1.分子质量（分子量没有单位，但是分子质量有单位，跟原子质量一样，经常用u做单位）
一个化学物质的分子质量是化学式中所有原子的原子质量的总和，并以原子质量为单位。
2.阿伏伽德罗常量（constant，常数），摩尔，摩尔质量
阿伏伽德罗常量是正好12gC-12中原子的数目，等于6.022×1023。1摩尔是任何物质的一个量，等于阿伏伽德罗常量（1摩尔任何物质的量等于阿伏伽德罗常量）。摩尔是一个单位，它提供了微观领域的质量（以原子的质量为单位测量的）和宏观领域的质量（以克为单位测量的）之间的关系。一种物质的摩尔质量是该物质以克为单位的质量（物质摩尔质量的单位是：克/摩尔）。
3.摩尔浓度（M）：溶液中的摩尔质量
溶液中一种物质的浓度是在一个给定量的溶剂或溶液中一种溶质的量的定量描述。浓度常常用每升溶液中的摩尔数给出，或者称作摩尔浓度（M）。
例如：一个实验要求加入1.5molNaOH稀溶液。实验室中仅能找到的NaOH的溶液是一个2L容器中装有标明0.1035M的NaOH溶液。需要多少体积的该溶液将能满足1.5molNaOH的需要？如果这个2L容器是装满的，这个够用吗？（Notenough）。
3.3化学物质的组成，最简单的和以观察或经验为基础的/单凭经验的化学式/经验式，分子式
一种化学物质中每种元素的百分比（以质量表示的）/质量百分比是它的百分比组成。一个化合物最简单的化学式给出了最简单的它所包含的所有的原子的数目比。一个由实验确定的最简单的化学式叫做经验式，它可由百分比含量和元素的摩尔质量来确定。一个物质的分子式表示一个分子中每种元素原子的实际数目。为了找出/得出一个物质的分子式，有必要知道它的经验式和分子质量或者摩尔质量这两个方面，它（分子的质量或者摩尔质量）常常是从经验式计算得到的质量的一些倍数。（经验式是物质化学式最基本的原子数目最小比例的结构单元）。