Chociaż elektrony atomu uczestniczą bezpośrednio w reakcjach chemicznych, jądro również odgrywa pewną rolę; w istocie protony „ustawiają scenę” dla atomu, określając jego właściwości jako pierwiastka i tworząc dodatnie siły elektryczne równoważone przez ujemne elektrony. Reakcje chemiczne mają charakter elektryczny; zarówno dodatnie, jak i ujemne cząstki w atomie decydują o tym, jak tworzy on cząsteczki z innymi atomami.
Reakcje chemiczne
Chemia angażuje elektrony bardziej niż jądro; atomy zyskują, tracą i dzielą się elektronami z innymi atomami, tworząc cząsteczki. W przypadku pierwiastków o wielu elektronach tylko te najbardziej zewnętrzne biorą udział w reakcjach chemicznych; te znajdujące się bliżej jądra są ściślej związane z atomem i mają mniejszą zdolność przemieszczania się do innych atomów. Chociaż jądro wpływa na właściwości chemiczne atomu, reakcje chemiczne w żaden sposób nie zmieniają jądra.
W jądrze
Jądro atomu składa się z protonów i neutronów; protony mają dodatni ładunek elektryczny, podczas gdy neutrony nie mają żadnego. Protony i neutrony mają podobną masę, z których każdy ma masę około 2000 razy większą od elektronu. Cząstki są utrzymywane razem przez przyciąganie zwane siłą silną, która jest silniejsza niż odpychanie elektryczne, które w przeciwnym razie spowodowałoby oderwanie się dodatnio naładowanych protonów od siebie inny.
Protony, neutrony i chemia
W jądrze protony wywierają dodatni ładunek elektryczny, przyciągając ujemny ładunek elektronów i odpychając dodatnie ładunki jąder pobliskich atomów. Przeciąganie liny między pozytywnymi i negatywnymi siłami jest ważne w wielu aspektach chemii, w tym w oznaczanie temperatur topnienia i wrzenia, rozpuszczalności jednej substancji przez drugą oraz kształtów molekuły. Z drugiej strony neutrony, nie mające ładunku, działają jak „cisi partnerzy”, nie wpływając na właściwości chemiczne.
Jony
W obojętnym atomie liczba protonów i elektronów jest równa; bilans ładunków elektrycznych, dając atomowi ładunek netto równy zero. Jon ma jednak za mało lub za dużo elektronów, przesuwając równowagę dodatnią lub ujemną. Na przykład jon dodatni nie ma jednego lub więcej elektronów; sąsiednie atomy „czują” dodatni ładunek elektryczny protonów w swoim jądrze. Jony ujemne i dodatnie silnie przyciągają się, tworząc jonowe ciała stałe, takie jak sól chlorkowo-sodowa.