우리가 살고 있는 지구와 우주의 기본 골격은 원소들로 이루어져 있다. [그림 1]은 우주와 지구상에서 가장 흔하게 존재하는 원소들을 표로써 나타낸 것이다. 원소들에 대한 일반적인 성질은 주기율표를 통해서 쉽게 알아볼 수 있다. 많은 원소들 중에서 몇 가지는 자연에서 기본적 물질로 발견되는데, 예를 들면 금, 은, 산소, 질소, 탄소, 구리, 백금, 황 및 불활성 기체인 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈 등이다. 그러나 대부분의 원소들은 다른 원소들과 화학적으로 결합된 화합물의 형태로 발견된다.
화합물 중에 존재하는 각 원소들은 단단함, 색깔, 녹는점 등에서 원소 자신의 고유한 특성을 나타내지 못한다. 예를 들면 당이라고 부르는 설탕의 경우 세 가지 원소인 검은 색 가루의 탄소, 가벼운 기체인 수소 그리고 산소기체로 구성되어 있다. 그러나 화합물인 당은 이들 세 가지 원소와는 완전히 다른 성질과 모양과 색을 갖고 있다. 당은 흰색의 결정형 가루로서 물에 아주 잘 녹는 성질을 가진다.
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