Et atom er den definerende struktur for et element, som ikke kan brydes på nogen kemisk måde. EN typisk atom består af en kerne af positivt ladet protoner og elektrisk neutral neutroner med negativt ladet elektroner der kredser rundt om denne kerne. Imidlertid kan et atom bestå af et enkelt proton (dvs. protium isotop af brint) som en kerne. Det antal protoner definerer identiteten af et atom eller dets element.
Atomstørrelse, masse og opladning
Størrelsen på et atom afhænger af, hvor mange protoner og neutroner det har, samt om det har elektroner eller ej. En typisk atomstørrelse er omkring 100 picometre eller cirka en ti milliardedel af en meter. Det meste af lydstyrken er tom plads med regioner, hvori elektroner kan findes. Små atomer har en tendens til at være sfærisk symmetriske, men dette er ikke altid tilfældet med større atomer. I modsætning til de fleste diagrammer af atomer, er elektroner ikke altid i kredsløb rundt om kernen i cirkler.
Atomer kan variere i masse fra 1,67 x 10
-27 kg (for brint) til 4,52 x 10-25 kg til superheavy radioaktive kerner. Massen skyldes næsten udelukkende protoner og neutroner, da elektroner bidrager ubetydelig masse til et atom.Et atom, der har lige mange protoner og elektroner, har ingen elektrisk nettoladning. En ubalance i antallet af protoner og elektroner danner en atomion. Atomer kan være neutrale, positive eller negative.
Opdagelse
Begrebet om, at stof kan være lavet af små enheder, har eksisteret siden det antikke Grækenland og Indien. Faktisk blev ordet "atom" myntet i det antikke Grækenland. Imidlertid blev eksistensen af atomer først bevist John Daltons eksperimenter i begyndelsen af 1800-tallet. I det 20. århundrede blev det muligt at "se" individuelle atomer ved hjælp af scanning af tunnelmikroskopi.
Mens det antages, at elektroner dannede sig i de meget tidlige stadier af Big Bang-dannelsen af universet, dannede atomkerner først måske tre minutter efter eksplosionen. På nuværende tidspunkt er den mest almindelige type atom i universet brint, selvom der med tiden vil eksistere stigende mængder helium og ilt, sandsynligvis forbruge brint i overflod.
Antimatter og eksotiske atomer
Det meste af det stof, der findes i universet, er lavet af atomer med positive protoner, neutrale neutroner og negative elektroner. Der findes imidlertid en antimaterielle partikel til elektroner og protoner med modsatte elektriske ladninger.
Positroner er positive elektroner, mens antiprotoner er negative protoner. Teoretisk antimaterie atomer kan eksistere eller blive lavet. Antimateriet svarende til a brintatom (antihydrogen) blev produceret på CERN, Den Europæiske Organisation for Nuklear Forskning, i Genève i 1996. Hvis et regelmæssigt atom og et anti-atom skulle møde hinanden, ville de udslette hinanden, mens de frigiver betydelig energi.
Eksotiske atomer er også mulige, hvor en proton, neutron eller elektron erstattes af en anden partikel. For eksempel kan en elektron erstattes med en muon at danne et muonisk atom. Disse typer atomer er ikke observeret i naturen, men kan dog produceres i et laboratorium.
Atomeksempler
- hydrogen
- carbon-14
- zink
- cæsium
- tritium
- cl- (et stof kan være et atom og et isotop eller ion på samme tid)
Eksempler på stoffer, der ikke er atomer, inkluderer vand (H2O), bordsalt (NaCl) og ozon (O3). Grundlæggende er ethvert materiale med en komposition, der indeholder mere end et element-symbol, eller som har et abonnement, der følger efter et element symbol er et molekyle eller en forbindelse snarere end et atom.