يقال إن الذرات هي لبنات بناء الكون. إنها أصغر الجسيمات التي يمكن تقسيم أي عنصر إليها دون أن يفقد هويته. يوفر النظر إلى بنية ذرة واحدة لأي عنصر معلومات كافية لتحديد المادة. يتكون كل عنصر من ذرات لها نفس تكوين الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات.
الإلكترونات هي جسيمات دون ذرية عديمة الوزن تحمل شحنة كهربائية سالبة. وهي تدور حول نواة الذرة في شكل غلاف إلكتروني. يمكن أن تحتوي كل غلاف إلكتروني فقط على عدد معين من الإلكترونات. يصف بعض العلماء حركة الإلكترونات التي تدور في مدارها بأنها تشبه الموجة أو السحابة.
البروتونات هي أيضًا جسيمات دون ذرية تحمل شحنة كهربائية موجبة. توجد في نواة الذرة. تجذب البروتونات موجبة الشحنة الإلكترونات لموازنة الشحنة الكهربائية داخل الذرة. لهذا السبب ، تحتوي الذرات دائمًا على نفس عدد البروتونات والإلكترونات. الجسيمات المشحونة هي أيونات وليست ذرات.
يوجد نوع آخر من الجسيمات دون الذرية ، وهو النيوترون ، في نواة كل ذرة تحتوي على أكثر من بروتون. وفقًا لأنتوني كاربي من جامعة مدينة نيويورك ، تعمل النيوترونات "مثل الصمغ" لتثبيت النواة معًا. وإلا ، كما يوضح ، فإن البروتونات ستتنافر ، لأنها تشترك في شحنة موجبة. سيكون هذا مشابهًا لما يحدث عندما تحاول توصيل القطبين الشماليين لمغناطيسين. المغناطيس يرفض الالتصاق ببعضه البعض.
تم تخصيص رقم ذري لكل عنصر يشير إلى عدد البروتونات الموجودة في نواة كل ذرة. نظرًا لوجود نفس عدد البروتونات والإلكترونات في الذرة ، يشير الرقم الذري أيضًا إلى عدد الإلكترونات الموجودة. كل عنصر له وزن ذري أيضًا. هذا يساوي تقريبًا مجموع البروتونات والنيوترونات. يمكنك تحديد العدد الذري والوزن لكل عنصر في الجدول الدوري للعناصر.
تتشابه الإلكترونات والبروتونات من حيث أن كلاهما عبارة عن جسيمات دون ذرية مشحونة. يوجد عدد متساوٍ من الإلكترونات والبروتونات في ذرات كل عنصر ، وهو ما يتوافق مع العدد الذري المخصص للعنصر. وهما مختلفان في كون الإلكترونات عديمة الوزن تقريبًا ، بينما البروتونات لها وزن قابل للقياس. تدور الإلكترونات حول نواة الذرة ، وتنجذب إلى البروتونات الموجبة الشحنة داخل نفس النواة.