מה מקיף את מרכז האטום?

מבנה אטומי הוא מודל המתאר כיצד מסודרים כל אחד מהאטומים בטבלה המחזורית של היסודות. כל אטום מורכב מחלקיקים קטנים יותר הנקראים חלקיקים תת אטומיים. לחלקיקים אלה יש תכונות כגון מסה ומטען הגורמים להם לתקשר זה עם זה. המבנה הבסיסי של אטום הוא של גרעין מרכזי המקיף אלקטרונים אחד או יותר.

מרכז האטום נקרא הגרעין. זהו החלק הצפוף ביותר של אטום והוא מורכב משני חלקיקים תת אטומיים שונים. החלקיק הראשון, הפרוטון, טעון באופן חיובי. זה נותן לאטום את שמו ואת מיקומו בטבלה המחזורית של היסודות. הפרוטונים קשורים לסוג השני של החלקיק התת אטומי, נויטרונים, שאין להם מטען. הגרעין הוא החלק הכבד ביותר של אטום.

הגרעין מקיף את הסוג השלישי של החלקיק התת אטומי, אלקטרונים. חלקיקים תת אטומיים אלה טעונים שלילית ויש להם מעט מאוד מסת בהשוואה לפרוטונים ונויטרונים. אלקטרונים קיימים ב"ענן אלקטרונים ", המורכב ממסלולם האנרגטי ביותר של החלקיקים הללו כשהם מקיפים את הגרעין. מאחר ואלקטרונים הם כה זעירים ונעים במהירות רבה, מדענים אינם מסוגלים לאתר אותם במדויק בתוך ענן האלקטרונים.

אלקטרונים קיימים בסדרת רמות סביב גרעין האטום. כאשר אטום מקבל אנרגיה, כמו למשל מחום, זה מגביר את פעילות האלקטרונים בענן, מה שגורם להם לקפוץ מעלה ברמת האנרגיה עד שהם מוציאים את כמות האנרגיה שהם מקבלים. בכל רמה מסלולית יש מספר אלקטרונים מרבי שהיא יכולה להחזיק. המסלול הראשון של אלקטרונים יכול להכיל עד שני אלקטרונים, ורמת המסלול הבאה יכולה להכיל עד שמונה אלקטרונים לפני שאלקטרונים של אטום עולים למעלה לתפוס רמה מסלולית חדשה.

המספר האטומי של האטום הוא המספר שלו בטבלה המחזורית. מספר זה מתאר כמה פרוטונים יש לאטום. מספר זה מתאר גם כמה אלקטרונים יש לאטום ומשמעותו האטום הוא ניטרלי חשמלי, או שאין לו מטען חשמלי. אטומים יכולים להופיע גם כאיזוטופים או יונים. איזוטופים נוצרים כאשר משתנה המספר הרגיל של נויטרונים באטום. יון נוצר כאשר אלקטרון נעקר ממסלולו סביב הגרעין, מה שמשנה את מטען האטום הכולל ויכול לגרום לו להיקשר יותר לאטומים אחרים.