atomul

Atomul este cea mai mică unitate a materiei care păstrează proprietățile unui element chimic. În practică, atomii se pot uni între ei pentru a forma molecule, care dau structura materiilor și organismelor. Modelul actual al atomului combină descrierile cuantice cu observațiile experimentale: un nucleu dens, format din protoni și neutroni, înconjurat de un nor de electroni care ocupă orbite sau zone de probabilitate. Forțele fundamentale, în special interacțiunile nucleare și electromagnetice, mențin coeziunea și aranjamentul acestora în spațiu.

Nucleul conține protoni (sarcină pozitivă) și neutroni (sarcină neutră). Numărul de protoni, Z, stabilește identitatea chimică a elementului, iar numărul de masă, A, indică totalul nucleonilor. Masa atomului este în mare parte concentrată în nucleu, iar electronii, deși mult mai puțin masă, definesc reacțiile chimice prin distribuția lor de energie și valențe. Dimensiunile sunt exterioare: raza atomică este de aproximativ 0,1 nanometru, iar diametrul nucleului este de ordinul femtometrelor.

Izotopii unui element au același Z, dar diferă în numărul de neutroni, adică în A. Aceasta influențează stabilitatea nucleară și proprietățile optice sau radiologice ale materialelor. Electronii ocupă straturi și orbitaluri în funcție de configurația energetică, iar valența determină modul în care atomii se leagă cu alți atomi în reacții chimice.

Descoperiri-cheie ale secolului XX au condus la înțelegerea actuală a structurii atomice: de la teoria atomică a lui Dalton la descoperirile electronilor (Thomson), nucleului (Rutherford), modelelor cuantice (Bohr) și demonstrarea neutronului (Chadwick). Atomii sunt unitățile fundamentale ale chimiei și fizicii, baza tabelului periodic, reacțiilor chimice și aplicațiilor din medicină, energie și materiale.