Frumoasa intrebare, cavalere ! Te felicit si pentru aplecarea spre stiintele "tari", matematica, fizica si chimia - calea spre adevar trece prin ele !
Incerc sa-ti raspund cat pot de bine:
- Stii deja ca fiecare atom are un nucleu (cu protoni si neutroni) si un numar corespunzator de electroni. Ei bine, cheia proprietatilor substantelor pleaca de aici - un tip pe care il chema Bohr a descoperit ca electronii nu se ingramadesc pe o singura orbita, ci pe mai multe (7), numarul electronilor de pe ultimul strat determinand potentialul de ionizare al respectivului atom, si de aici capacitatea diferita de a intra in combinatii cu el insusi sau cu alte tipuri de atomi.
- Mai mult, modul de completare al fiecarui strat electronic (unele au mai multe niveluri energetice) conduce la o anumita forma a orbitelor - cu consecinte asupra proprietatilor fizico-chimice ale respectivei substante. Poti acum sa vizualizezi fiecare atom ca o piesa de puzzle de o anumita forma.
- Acum, aceste piese de puzzle se pot imbina intre ele sau cu alte tipuri de piese - numai intr-un numar limitat de posibilitati ! Modul particular de imbinare conduce la proprietati diferite ale substantei la fel cum din aceleasi piese de puzzle poti sa construiesti fie o masina, fie un robot, etc !
- Un exemplu foarte bun este CARBONUL. Plecand de la atomi similari, in functie de modul cum potrivesti piesele poti sa obtii substante cu caracteristici extrem de diferite: carbune, diamant, fuelerene, grafen, grafit, nanotuburi de carbon.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eight_Allotropes_of_Carbon.png
Recapituland, cel putin doua sunt cauzele proprietatilor diferite ale substantelor: structura nucleara diferita a fiecarui atom SI modul de "agregare" a atomilor intre ei.
Mai departe ar trebui sa studiezi fiecare distributie electronica la fiecare substanta in parte - inclusiv in 3D, de acolo ar rezulta proprietatile particulare, dar asta este materie de facultate de chimie/fizica.