En 1950, la première photo au microscope électronique par transmission d'une fine lame de sulfure de fer FeS2 montre à la fois la disposition des molécules dans un solide et la constitution de la molécule: un atome de fer gros et deux atomes plus petits de soufre.
C'est la photo à gauche.
A) La très grande diversité des espèces chimiques existant dans la nature donne l'impression d'une complexité affolante.
Par la spéculation intellectuelle les grecs avaient formulé des hypothèses (invérifiables en raison du manque de technologie d'analyse). Des pistes fausses ont été explorées (alchimie) mais au fond, l'esprit humain recherchait une explication plus profonde dans l'espoir d comprendre ...
Depuis la renaissance, cette question a fait émerger progressivement l'idée que les éléments sont comme des briques avec lesquelles on peut construire des édifices variés.
Cette idée qui simplifiait considérablement la compréhension de la chimie s'est imposée comme concept bien avant que l'on puisse voir les molécules.
C) On appelle MOLECULE, l'assemblage limité d'atomes unis entre eux.
Les éléments sont matérialisés par les atomes: brique élémentaire de matière pour le chimiste. Chaque atome est écrit par son symbole. A la suite du symbole de chaque élément présent dans la molécule, un nombre figure en indice, indiquant le nombre d'atomes de cet élément pour UNE molécule.
Par exemple CO2 signale une molécule de trois atomes (atomicité = 3) contenant deux éléments (C et O), un atome de C et deux atomes de O.
B) Les chimistes sont progressivement passée de l'hypothèse des molécules qui simplifiait l'interprétation des réactions chimiques à la certitude puis à la preuve par la photo directe (à gauche) et enfin au calcul des détails de la structure, au calcul des angles entre les différentes liaisons, à la prévision des produits formés par les réactions entre deux espèces chimiques.