Gevşek bir şekilde "bölünemeyen" anlamına gelen Yunanca bir kelimeden türetilen atom, yaygın olarak tüm maddelerin temel birimi olarak kabul edilir. Atomlar, protonlar, nötronlar ve elektronlar adı verilen atom altı parçacıklardan oluşur ve ilk ikisi atomda bulunur. atomun çekirdeğidir ve kütlesinin neredeyse tamamını oluşturur ve elektronlar atomun kenarındaki orbitallerle sınırlıdır. atom. Doğal olarak oluşan atomlardaki proton sayısı 1 ile 92 arasında değişir; bu farklı atomlar, değişen kütleleri ve onları oluşturan küçük parçacıkların uzaydaki benzersiz düzenlemeleri nedeniyle farklı elektrokimyasal özelliklere sahip olan elementlere karşılık gelir.
Atom
Atomlar son derece küçük parçacıklardır ve olağanüstü yöntemler dışında daha fazla bölünemezler. Bir yapbozu oluşturan parçaları düşünün. Bunlar teknik olarak, onları yok ederek daha küçük karton ve kağıt parçalarına ayrılabilir, ancak pratik amaçlar için, bu parçalar yapbozların temel, bölünmez unsurlarıdır.
Atomlar, pozitif elektrik yükü taşıyan protonlardan oluşur; negatif yük taşıyan elektronlar; ve yük taşımayan nötronlar. Böylece sıradan, elektriksel olarak nötr bir atomda, proton sayısı ve elektron sayısı eşittir.
Bir atomun atom kütlesi, elektronların kütlesi pratik olarak ihmal edilebilir olduğundan, yaklaşık olarak proton sayısı artı elektron sayısına eşittir.
proton
Proton, aslında, herhangi bir atomun indeks parçacığıdır. Bir atomun ait olduğu elementin kimliğini belirleyen, bir atomdaki proton sayısıdır; başka bir deyişle, iki atomun farklı sayıda protonu varsa, bunlar aynı element değildir.
Bir elementteki proton sayısı, atom numarasını, Z'yi belirler. Hidrojen en hafif elementtir ve bir protona sahiptir (Z = 1); uranyum, doğal olarak oluşan en ağır elementtir ve 92 protona sahiptir (Z = 92). 1.00728 atomik kütle birimi (amu) kütlesi atanan her proton, +1 olarak belirlenen bir yüke sahiptir.
Atomlar, hidrojen atomlarında olduğu gibi, çekirdeğinde sadece bir protonla var olabilir. Bununla birlikte, eşlik eden en az bir protonu olmayan bir çekirdek, bir atom değildir.
nötron
Nötronlar, 1.00867'lik bir amu ile protonlara benzer boyuttadır ve ayrıca atomların çekirdeğinde bulunur. Bir elementin en kararlı konfigürasyonundaki bir atomdaki nötron sayısı genellikle proton sayısından daha fazladır ve atom numarası arttıkça bu eşitsizlik daha da büyür. Örneğin, bir hidrojen atomunun bir protonu vardır ancak nötronu yoktur, bir helyum atomunun her birinden ikişer tane vardır. Kalay ise 50 protona ve 69 nötrona sahipken, uranyum sırasıyla 92 ve 146 nötrona sahiptir.
Bir atomdaki proton artı nötron sayısı, onun kütle numarası M'dir. Böylece bir atomdaki nötron sayısı, atom kütle numarası eksi atom numarası veya M - Z'dir.
Bir atom nötron kazanır veya kaybederse, aynı element olarak kalır, ancak o elementin bir izotopu olur. Farklı izotoplar, o elementin kısaltmasının sol üst köşesine M eklenerek tanımlanır. Örneğin, 14C, normal altı nötron yerine sekiz nötrona sahip olan bir karbon izotopudur (Z = 6).
elektron
Elektronlar, güneşin yörüngesindeki gezegenler gibi, bir atomun çekirdeğini oluşturan proton ve nötronların yörüngesinde dolanan küçük (0.000549 amu), negatif yüklü parçacıklardır. Bu, en iyi ihtimalle kaba bir tanımdır, ancak kuantum fiziğindeki ilerlemeler, çekirdek etrafında ayrık yörüngeler kavramına yol açmıştır. hangi elektronlar arasında "zıplayabilir". Bu yörüngeler farklı elektromanyetik enerji seviyelerine karşılık gelir ve s, p, d gibi isimler verilir. ve f. Elektronların hareketi, yüklerinin -1 olması ve pozitif yüklü çekirdeğe çekilmesinden kaynaklanır.
Normalde, bir atomdaki elektronların sayısı Z'ye eşittir ve bu atomları toplam yükte nötr hale getirir. Bazı atomların farklı sayıda proton ve elektronları vardır, bu da net pozitif veya negatif yük ile sonuçlanır. Bu atomlara iyon denir.