Atóm odvodený z gréckeho slova, ktoré sa voľne prekladá do „toho, čo sa nedá rozdeliť“, sa všeobecne považuje za základnú jednotku celej hmoty. Atómy pozostávajú z subatomárnych častíc nazývaných protóny, neutróny a elektróny, z ktorých prvé dva ležia v jadro atómu a predstavuje takmer celú jeho hmotnosť a elektróny obmedzené na orbitály na okraji atóm. Počet protónov v prirodzene sa vyskytujúcich atómoch sa pohybuje od 1 do 92; tieto rôzne atómy zodpovedajú prvkom, ktoré majú odlišné elektrochemické vlastnosti vďaka svojej rôznej hmotnosti a jedinečnému usporiadaniu ich drobných základných častíc v priestore.
Atóm
Atómy sú extrémne malé častice a nemožno ich ďalej deliť, okrem mimoriadnych prostriedkov. Pomysli na kúsky, ktoré tvoria skladačku. Tieto sa dajú technicky rozdeliť na menšie kúsky lepenky a papiera zničením, ale z praktických dôvodov sú tieto kúsky základnými, nedeliteľnými prvkami skladačiek.
Atómy pozostávajú z protónov, ktoré nesú kladný elektrický náboj; elektróny, ktoré nesú negatívny náboj; a neutróny, ktoré nesú žiadny náboj. V obyčajnom, elektricky neutrálnom atóme je teda počet protónov a počet elektrónov rovnaký.
Atómová hmotnosť atómu sa rovná približne počtu protónov plus počtu elektrónov, pretože hmotnosť elektrónov je prakticky zanedbateľná.
Protón
Protón je v skutočnosti indexovou časticou ľubovoľného atómu. Je to počet protónov v atóme, ktorý určuje identitu prvku, ku ktorému atóm patrí; inými slovami, ak majú dva atómy rôzny počet protónov, nie sú to rovnaké prvky.
Počet protónov v prvku určuje jeho atómové číslo, Z. Vodík je najľahší prvok a má jeden protón (Z = 1); urán je najťažší prirodzene sa vyskytujúci prvok a má 92 protónov (Z = 92). Každý protón, ktorému je pridelená hmotnosť 1,00728 atómových hmotnostných jednotiek (amu), má náboj označený ako +1.
Atómy môžu existovať iba s protónom v jadre, ako je to v prípade atómov vodíka. Jadro bez najmenej jedného sprievodného protónu však nie je atóm.
Neutrón
Neutróny majú podobnú veľkosť ako protóny, majú amu 1,00867 a tiež obývajú jadro atómov. Počet neutrónov v atóme v najstabilnejšej konfigurácii prvku je zvyčajne väčší ako počet protónov, pričom táto nerovnosť sa zväčšuje so zvyšujúcim sa atómovým počtom. Napríklad atóm vodíka má protón, ale nemá neutróny, zatiaľ čo atóm hélia má každý dva. Cín má naopak 50 protónov a 69 neutrónov, zatiaľ čo urán ich má 92, respektíve 146.
Počet protónov plus neutrónov v atóme je jeho hmotnostné číslo M. Počet neutrónov v atóme je teda jeho atómové hmotnostné číslo mínus jeho atómové číslo alebo M - Z.
Ak atóm získa alebo stratí neutróny, zostane tým istým prvkom, ale stane sa izotopom tohto prvku. Rôzne izotopy sú identifikované pripojením M do ľavého horného rohu skratky pre tento prvok. Napríklad, 14C je izotop uhlíka (Z = 6), ktorý má skôr osem neutrónov ako obvyklých šesť.
Elektrón
Elektróny sú malé (0,000549 amu) záporne nabité častice, ktoré sa opisujú tak, že obiehajú okolo protónov a neutrónov, ktoré tvoria jadro atómu, podobne ako planéty obiehajúce okolo Slnka. Toto je prinajlepšom hrubý popis, pretože pokroky v kvantovej fyzike viedli k koncepcii diskrétnych orbitálov okolo jadra. medzi ktorými môžu elektróny „skákať“. Tieto orbitaly zodpovedajú rôznym úrovniam elektromagnetickej energie a sú pomenované ako s, p, d a f. Pohyb elektrónov vyplýva z ich náboja -1 a priťahovania k kladne nabitému jadru.
Normálne sa počet elektrónov v atóme rovná Z, vďaka čomu sú tieto atómy v celkovom náboji neutrálne. Niektoré atómy majú rôzny počet protónov a elektrónov, čo vedie k čistému kladnému alebo zápornému náboju. Tieto atómy sa nazývajú ióny.
