Vsebina
Atom, ki izhaja iz grške besede, ki je svobodno preveden v "tisto, česar ni mogoče razdeliti", velja za temeljno enoto vse materije. Atomi so sestavljeni iz subatomskih delcev, imenovanih protoni, nevtroni in elektroni, pri čemer prejšnja dva prebivata v jedru atoma in predstavljata skoraj vso njegovo maso, elektroni pa so omejeni na orbitale na robu atoma. Število protonov v atomih v naravi se giblje od 1 do 92; ti različni atomi ustrezajo elementom, ki imajo zaradi svoje različne mase in edinstvene razporeditve njihovih drobnih sestavnih delcev v prostoru različne elektrokemijske lastnosti.
Atom
Atomi so izredno majhni delci in jih ni mogoče razdeliti naprej, razen z izrednimi sredstvi. Pomislite na kose, ki sestavljajo sestavljanko. Tehnično jih je mogoče ločiti na manjše koščke lepenke in papirja z uničevanjem, toda za praktične namene so ti kosi temeljni, nedeljivi elementi sestavljank.
Atomi so sestavljeni iz protonov, ki nosijo pozitiven električni naboj; elektroni, ki nosijo negativen naboj; in nevtroni, ki ne nosijo naboja. Tako je v navadnem, električno nevtralnem atomu število protonov in število elektronov enako.
Atomska masa atoma je približno enaka številu protonov plus številu elektronov, saj je masa elektronov praktično zanemarljiva.
Proton
Proton je namreč indeksni delček katerega koli atoma. Število protonov v atomu določa identiteto elementa, ki mu atom pripada; z drugimi besedami, če imata dva atoma različno število protonov, nista isti element.
Število protonov v elementu določa njegovo atomsko število, Z. Vodik je najlažji element in ima en proton (Z = 1); uran je najtežji naravni element in ima 92 protonov (Z = 92). Vsak proton, ki mu je dodeljena masa 1.00728 atomskih masnih enot (amu), ima naboj označen kot +1.
Atomi lahko obstajajo le s protonom v svojem jedru, kot je to primer z atomi vodika. Vendar jedro brez vsaj enega spremljevalnega protona ni atom.
Nevtron
Nevtroni so po velikosti podobni protonom, z amu 1.00867 in prav tako naseljujejo jedro atomov. Število nevtronov v atomu v elementih najbolj stabilne konfiguracije je običajno večje od števila protonov, pri čemer se ta neskladje povečuje, ko se število atomov poveča. Atom vodika ima na primer protone, vendar nevtrone, nevtralnih, pa helijev atom. Tin ima na drugi strani 50 protonov in 69 nevtronov, uran pa 92 oziroma 146.
Število protonov in nevtronov v atomu je njegovo masno število, torej M. Število nevtronov v atomu je njegovo atomsko masno število minus njegovo atomsko število ali M - Z.
Če atom pridobi ali izgubi nevtrone, ostane isti element, vendar postane izotop tega elementa. Različne izotope prepoznamo tako, da na zgornji levi kot kratice za ta element dodamo M. Na primer 14C je izotop ogljika (Z = 6), ki ima osem nevtronov in ne običajnih šest.
Elektron
Elektroni so majhni (0,000549 amu), negativno nabiti delci, ki so opisani kot orbiti protonov in nevtronov, ki tvorijo jedro atomov, na način, kako planeti krožijo okoli sonca. To je v najboljšem primeru opis, vendar pa je napredek kvantne fizike privedel do koncepta diskretnih orbital okoli jedra, med katerimi lahko elektroni "skačejo". Te orbitale ustrezajo različnim nivojem elektromagnetne energije in dobijo imena, kot so s, p, d in f. Gibanje elektronov izhaja iz njihovega naboja -1 in privlačenja pozitivno nabitega jedra.
Običajno je število elektronov v atomu enako Z, zaradi česar so ti atomi v celotnem naboju nevtralni. Nekateri atomi imajo različno število protonov in elektronov, kar ima za posledico neto pozitiven ali negativni naboj. Te atome imenujemo ioni.