Atomstruktur ist ein Modell, das beschreibt, wie jedes der Atome des Periodensystems der Elemente angeordnet ist. Jedes Atom besteht aus kleineren Teilchen, die als subatomare Teilchen bezeichnet werden. Diese Teilchen haben Eigenschaften wie Masse und Ladung, die dazu führen, dass sie miteinander wechselwirken. Die Grundstruktur eines Atoms ist die eines zentralen Kerns, der von einem oder mehreren Elektronen umkreist wird.
Atomkern
Das Zentrum eines Atoms wird Atomkern genannt. Es ist der dichteste Teil eines Atoms und besteht aus zwei verschiedenen subatomaren Teilchen. Das erste Teilchen, das Proton, ist positiv geladen. Es gibt einem Atom seinen Namen und seine Position im Periodensystem der Elemente. Die Protonen sind an die zweite Art von subatomaren Teilchen, Neutronen, gebunden, die keine Ladung haben. Der Kern ist der schwerste Teil eines Atoms.
Umlaufende Partikel
Der Kern wird von der dritten Art subatomarer Teilchen, den Elektronen, umkreist. Diese subatomaren Teilchen sind negativ geladen und haben im Vergleich zu Protonen und Neutronen eine sehr geringe Masse. Elektronen existieren in einer "Elektronenwolke", die aus den hochenergetischen Bahnen dieser Teilchen besteht, während sie den Kern umgeben. Da Elektronen so klein sind und sich mit großer Geschwindigkeit bewegen, können Wissenschaftler sie nie genau in der Elektronenwolke lokalisieren.
Elektronengewohnheiten
Elektronen existieren in einer Reihe von Ebenen um den Kern eines Atoms. Wenn ein Atom Energie erhält, beispielsweise durch Wärme, erhöht dies die Aktivität der Elektronen in der Wolke, wodurch sie im Energieniveau springen, bis sie die empfangene Energiemenge verbrauchen. Jedes Orbitalniveau hat eine maximale Anzahl von Elektronen, die es aufnehmen kann. Das erste Orbitalniveau von Elektronen kann bis zu zwei Elektronen aufnehmen und das nächste Orbitalniveau kann bis zu acht Elektronen aufnehmen, bevor die Elektronen eines Atoms auf ein neues Orbitalniveau aufsteigen.
Isotope und Ionen
Die Ordnungszahl eines Atoms ist seine Zahl im Periodensystem. Diese Zahl beschreibt, wie viele Protonen ein Atom hat. Diese Zahl beschreibt auch, wie viele Elektronen ein Atom hat und bedeutet, dass das Atom elektrisch neutral ist oder keine elektrische Ladung hat. Atome können auch als Isotope oder Ionen auftreten. Isotope entstehen, wenn sich die normale Neutronenzahl in einem Atom ändert. Ein Ion entsteht, wenn ein Elektron aus seiner Umlaufbahn um den Kern gerissen wird, was die Ladung des gesamten Atoms verändert und es wahrscheinlicher machen kann, sich an andere Atome zu binden.