Sebbene gli elettroni di un atomo partecipino direttamente alle reazioni chimiche, anche il nucleo svolge un ruolo; in sostanza, i protoni “preparano la scena” per l'atomo, determinandone le proprietà come elemento e creando forze elettriche positive bilanciate dagli elettroni negativi. Le reazioni chimiche sono di natura elettrica; sia le particelle positive che quelle negative in un atomo determinano come forma le molecole con altri atomi.
Reazioni chimiche
La chimica coinvolge più gli elettroni che il nucleo; gli atomi acquistano, perdono e condividono elettroni con altri atomi, formando molecole. Per quegli elementi con molti elettroni, solo quelli più esterni prendono parte alle reazioni chimiche; quelli più vicini al nucleo sono legati più strettamente all'atomo e sono meno in grado di spostarsi verso altri atomi. Sebbene il nucleo influenzi le proprietà chimiche di un atomo, le reazioni chimiche non cambiano in alcun modo il nucleo.
Nel Nucleo
Il nucleo di un atomo è formato da protoni e neutroni; i protoni hanno una carica elettrica positiva mentre i neutroni non ne hanno. Protoni e neutroni hanno una massa simile, ciascuno dei quali ha circa 2.000 volte la massa di un elettrone. Le particelle sono tenute insieme da un'attrazione chiamata forza forte, che è più forte della repulsione elettrica che altrimenti farebbe volare i protoni caricati positivamente da ciascuno altro.
Protoni, neutroni e chimica
Nel nucleo i protoni esercitano una carica elettrica positiva, attirando la carica negativa degli elettroni e respingendo le cariche positive dei nuclei degli atomi vicini. Il tiro alla fune tra forze positive e negative è importante in molti aspetti della chimica, incluso il determinazione dei punti di fusione e di ebollizione, la solubilità di una sostanza da un'altra, e le forme di molecole. D'altra parte, i neutroni, non avendo carica, agiscono come "partner silenziosi" che non influenzano le proprietà chimiche.
ioni
In un atomo neutro, il numero di protoni ed elettroni è uguale; il bilancio delle cariche elettriche, dando all'atomo una carica netta pari a zero. Uno ione, tuttavia, ha troppo pochi o troppi elettroni, spostando l'equilibrio in positivo o in negativo. Ad uno ione positivo, ad esempio, mancano uno o più elettroni; gli atomi vicini "sentono" la carica elettrica positiva dai protoni nel suo nucleo. Gli ioni negativi e positivi si attraggono fortemente, formando solidi ionici come il sale di cloruro di sodio.