Атоми постоје око нас - у ваздуху, Земљи и у живим бићима. Елементи који се јављају у природи, попут кисеоника, злата и натријума, су атоми различитих облика и сваки са јединственим бројем електрона, протона и неутрона. Протони и неутрони чине централно језгро атома, док електрони круже око језгра у дефинисаним орбиталама које називамо нивоима енергије. Веома мали број атома има потребну количину електрона, па ће се, како би добили свој комплетан електрон, повезати са другим атомима да би створили молекуле.
Чињенице
Електрони се групишу у парове у нивоу енергије. Да бисте израчунали дозвољени број електрона у било ком нивоу енергије, пронађите квадрат броја који представља ниво енергије и помножите га са два. Користећи ову формулу, атоми могу имати два електрона у свом првом енергетском нивоу, осам у другом и осамнаест у свом трећем. Количина електрона на сваком нивоу расте са повећањем броја нивоа енергије.
Молекуларна формација
Електрони прво формирају парове на најнижем нивоу енергије и пробијају се према споља. Атом са неспареним електронима у најудаљенијем енергетском нивоу привлачи друге атоме са неспареним електронима да би добио свој пуни комплемент електрона. Неспарени електрони у највишем енергетском нивоу називају се валентни електрони; када валентни електрони из два или више атома формирају парове, они се не губе из једног атома, а добијају од другог. Атоми деле своје валентне електроне и везују се, формирајући молекул.
Пример
Атом кисеоника има два електрона на првом енергетском нивоу и шест на другом. Да би био стабилан, атому су потребна још два електрона у другом нивоу. Природно привлачи друге атоме неспареним електронима, попут водоника који има само један електрон. У поједностављеном моделу молекула воде, два атома водоника деле своје валентне електроне са атомом кисеоника. Три атома се везују, формирајући стабилан молекул. Сваки атом водоника има два електрона, а атом кисеоника осам.
Периодни систем
Периодни систем елемената наводи све познате елементе и њихове атомске карактеристике. Свако поље на графикону представља један елемент; атомски број на врху сваке кутије говори колико електрона садржи елемент.
Племените гасове
Крајња десна колона Периодног система приказује елементе познате као Племенити гасови, који не формирају молекуле јер су сви њихови електрони упарени и сви нивои енергије су пуни - они природно постоје у свом најстабилнијем облик.