Sisu
Aatomit, mis on tuletatud kreekakeelsest sõnast, mis tõlkes tähendab lõdvalt "seda, mida ei saa jagada", peetakse laialdaselt kogu mateeria põhiosaks. Aatomid koosnevad subatomaatilistest osakestest, mida nimetatakse prootoniteks, neutroniteks ja elektroniteks, kusjuures kaks viimast asuvad aatomi tuumas ja moodustavad peaaegu kogu selle massi ning elektronid, mis on piiratud aatomi servas asuvate orbitaalidega. Prootonite arv looduslikult esinevates aatomites on vahemikus 1 kuni 92; need erinevad aatomid vastavad elementidele, millel on erinevad elektrokeemilised omadused nende varieeruvate masside ja nende pisikeste koostisosade ainulaadse paigutuse tõttu ruumis.
Aatom
Aatomid on äärmiselt väikesed osakesed ja neid ei saa jagada ainult erakorraliste vahenditega. Mõelge tükkidele, mis moodustavad mosaiikpildi. Neid saab tehniliselt jagada väiksemateks papp- ja paberitükkideks, hävitades need, kuid praktilistel eesmärkidel on need tükid mosaiikmõistatuste põhilised, jagamatud elemendid.
Aatomid koosnevad prootonitest, millel on positiivne elektrilaeng; elektronid, mis kannavad negatiivset laengu; ja neutronid, mis ei kanna laengu. Seega tavalises elektriliselt neutraalses aatomis on prootonite ja elektronide arv võrdsed.
Aatomi aatommass on ligikaudu võrdne prootonite arvuga ja elektronide arvuga, kuna elektronide mass on praktiliselt tühine.
Prooton
Prooton on tegelikult mis tahes aatomi indeksosake. Aatomis olevate prootonite arv määrab selle elemendi identiteedi, millele aatom kuulub; teisisõnu, kui kahel aatomil on erinev arv prootoneid, siis pole need samad elemendid.
Prootonite arv elemendis määrab selle aatomnumbri, Z. Vesinik on kergeim element ja sellel on üks prooton (Z = 1); uraan on looduslikult esinev kõige raskem element ja sellel on 92 prootonit (Z = 92). Igal prootonil, mille massiks on 1,00728 aatommassiühikut (amu), on laeng tähistatud kui +1.
Aatomid võivad tuumas eksisteerida ainult prootoniga, nagu vesinikuaatomite puhul. Tuum, millel pole vähemalt ühte kaasasolevat prootonit, ei ole siiski aatom.
Neutron
Neutronid on suurusega sarnased prootonitega, nende amu on 1,00867 ja nad elavad ka aatomite tuumas. Stabiilseima konfiguratsiooniga elementide aatomi neutronite arv on tavaliselt suurem kui prootonite arv, kusjuures aatomiarvu suurenedes see erinevus suureneb. Näiteks vesinikuaatomil on prooton, kuid neutroneid pole, heeliumi aatomil aga kaks. Tinas seevastu on 50 prootonit ja 69 neutronit, uraanil aga vastavalt 92 ja 146.
Prootonite ja neutronite arv aatomis on selle massiarv, M. Seega on neutronite arv aatomis tema aatommassiarv, millest on lahutatud aatomiarv või M - Z.
Kui aatom võidab või kaotab neutroneid, jääb see samaks elemendiks, kuid muutub selle elemendi isotoobiks. Erinevad isotoobid identifitseeritakse, lisades M selle elemendi lühendi vasakpoolsesse ülanurka. Näiteks, 14C on süsiniku isotoop (Z = 6), millel on tavalise kuue asemel pigem kaheksa neutronit.
Elektron
Elektronid on pisikesed (0,000549 amu), negatiivselt laetud osakesed, mida kirjeldatakse kui päikese ümber tiirlevate planeetide tiirlevaid prootoneid ja neutroneid, mis moodustavad aatomituuma. See on parimal juhul siiski umbkaudne kirjeldus, kuna edusammud kvantfüüsikas on viinud diskreetsete orbitaalide kontseptsioonini tuumas, mille vahel elektronid võivad "hüpata". Need orbitaalid vastavad erinevatele elektromagnetilistele energiatasanditele ja neile antakse sellised nimed nagu s, p, d ja f. Elektronide liikumine tuleneb sellest, et neil on laenguks -1 ja nad on meelitatud positiivselt laetud tuuma.
Tavaliselt on elektronide arv aatomis võrdne Z-ga, muutes need aatomid üldlaengu korral neutraalseks. Mõnel aatomil on erinev arv prootoneid ja elektrone, mille tulemuseks on positiivne või negatiivne netolaeng. Neid aatomeid nimetatakse ioonideks.