Ar atomo branduolys turi daug įtakos atomo cheminėms savybėms?

Nors atomo elektronai tiesiogiai dalyvauja cheminėse reakcijose, branduolys taip pat vaidina svarbų vaidmenį; iš esmės protonai „nustato sceną“ atomui, nustatydami jo, kaip elemento, savybes ir sukuria teigiamas elektrines jėgas, subalansuotas neigiamų elektronų. Cheminės reakcijos yra elektrinio pobūdžio; tiek teigiamos, tiek neigiamos dalelės atome diktuoja, kaip jis formuoja molekules su kitais atomais.

Chemija apima elektronus labiau nei branduolys; atomai gauna, praranda ir dalijasi elektronais su kitais atomais, formuodami molekules. Tiems elementams, kuriuose yra daug elektronų, tik atokiausi dalyvauja cheminėse reakcijose; tie, kurie yra arčiau branduolio, yra stipriau surišti su atomu ir mažiau pajėgi pereiti prie kitų atomų. Nors branduolys veikia atomo chemines savybes, cheminės reakcijos branduolio niekaip nepakeičia.

Atomo branduolį sudaro protonai ir neutronai; protonai turi teigiamą elektrinį krūvį, o neutronai neturi. Protonų ir neutronų masė yra panaši, kurių kiekvieno masė yra maždaug 2000 kartų didesnė už elektrono masę. Daleles kartu laiko stiprybė, vadinama stipria jėga, kuri yra stipresnė už elektrinis atstūmimas, dėl kurio teigiamai įkrauti protonai skristų atskirai kita.

Branduolyje protonai daro teigiamą elektrinį krūvį, pritraukdami neigiamą elektronų krūvį ir atbaidydami netoliese esančių atomų branduolių teigiamus krūvius. Virvės traukimas tarp teigiamų ir neigiamų jėgų yra svarbus daugeliu chemijos aspektų, įskaitant lydymosi ir virimo temperatūrų, vienos medžiagos tirpumo kitoje ir formų nustatymas molekulės. Kita vertus, neutronai, neturėdami jokio krūvio, veikia kaip „tylieji partneriai“, neturintys įtakos cheminėms savybėms.

Neutraliame atome protonų ir elektronų skaičius yra vienodas; elektrinių krūvių balansas, suteikiantis atomui grynąjį krūvį nuliui. Tačiau jone yra arba per mažai, arba per daug elektronų, todėl balansas yra teigiamas arba neigiamas. Pavyzdžiui, teigiamajam jonui trūksta vieno ar daugiau elektronų; kaimyniniai atomai „pajunta“ teigiamą elektrinį krūvį iš jo branduolio protonų. Neigiami ir teigiami jonai stipriai traukia vienas kitą, formuodami jonines kietąsias medžiagas, tokias kaip natrio chlorido druska.