Az atom meghatározza az atom szerkezetét elem, amelyet semmilyen kémiai úton nem lehet megbontani. A tipikus atom egy pozitív töltésű magból áll protonok és elektromosan semleges neutronok negatív töltésű elektronok ezen a mag körül kering. Az atom azonban egyetlen protonból (azaz a gondolatból) állhat a hidrogén izotópja) mint mag. Az protonok száma meghatározza egy atom vagy annak elemét.
Atom méret, tömeg és töltés
Egy atom mérete attól függ, hogy hány protonja és neutronja van, valamint attól, hogy elektronai vannak-e vagy sem. Egy tipikus atomméret körülbelül 100 pikométer vagy körülbelül tízmilliárd méter. A térfogat nagy része üres hely, olyan régiókban, ahol elektronok találhatók. A kis atomok általában gömbszimmetrikusak, de ez nem mindig igaz a nagyobb atomokra. Az atomok legtöbb diagramjával ellentétben az elektronok nem mindig keringnek a mag körül.
Az atomok tömege 1,67 x 10 lehet-27 kg (hidrogén esetén) 4,52x10-ig-25 kg rendkívül nehéz radioaktív magok esetén. A tömeg szinte teljes egészében a protonok és a neutronok eredménye, mivel az elektronok hozzájárulnak
elhanyagolható tömeg egy atomhoz.Az atomnak, amelyben azonos számú proton és elektron van, nincs nettó elektromos töltése. A protonok és elektronok egyensúlyhiánya atom atomot képez. Tehát az atomok lehetnek semlegesek, pozitívak vagy negatívak.
Felfedezés
Az a gondolat, hogy a kis egységek lehetnek az ókori Görögország és India óta. Valójában az "atom" szót az ókori Görögországban hozták létre. Az atomok létezését azonban addig nem bizonyították John Daltoné kísérletek az 1800-as évek elején. A 20. században lehetővé vált az egyes atomok "látása" a pásztázó alagút-mikroszkópia segítségével.
Noha úgy gondolják, hogy az elektronok a világegyetem nagyrobbanásának kialakulásának nagyon korai szakaszában képződtek, addig az atommagok csak a robbanás után három perccel alakultak ki. Jelenleg az univerzumban a leggyakoribb atomtípus a hidrogén, bár az idő múlásával növekvő mennyiségű hélium és oxigén létezik, valószínűleg meghaladja a hidrogént.
Antianyag és egzotikus atomok
Az univerzumban tapasztalható anyag többségéből származik atomok pozitív protonokkal, semleges neutronokkal és negatív elektronokkal. Létezik ellenanyag-részecske az elektronok és protonok számára, amelyek ellentétes elektromos töltéssel rendelkeznek.
A pozitronok pozitív elektronok, míg az antiprotonok negatív protonok. elméletileg antianyag atomok lehet, hogy létezik, vagy létrejön. Az a hidrogénatom (antihidrogént) állított elő a CERN-ben, az Európai Nukleáris Kutatási Szervezetben, Genfben 1996-ban. Ha egy normál atom és egy anti-atom találkoznának egymással, akkor pusztulnak el egymással, miközben jelentős energiát szabadítanak fel.
Lehetséges egzotikus atomok is, amelyekben a protont, a neutronot vagy az elektronot egy másik részecske váltja fel. Például egy elektron helyettesíthető a-val müon hogy muonic atomot képezzen. Az ilyen típusú atomokat a természetben még nem figyelték meg, mégis laboratóriumban előállíthatók.
Példák az atomra
- hidrogén
- a szén-14
- cink
- cézium
- trícium
- Cl- (egy anyag lehet atom és egy izotóp vagy ion ugyanabban az időben)
Az olyan anyagok példái, amelyek nem atomok, a víz (H2O), asztali só (NaCl) és ózon (O3). Alapvetően bármilyen anyag, amelynek összetétele egynél több elemszimbólumot tartalmaz, vagy amelynek alsó indexe egy elem szimbólum "atom" helyett egy molekula vagy vegyület.