El átomo, derivado de una palabra griega que se traduce vagamente en "aquello que no se puede dividir", se considera ampliamente como la unidad fundamental de toda la materia. Los átomos consisten en partículas subatómicas llamadas protones, neutrones y electrones, con los dos primeros residiendo en el núcleo del átomo y representando casi toda su masa, y los electrones confinados a orbitales en el borde del átomo. La cantidad de protones en los átomos naturales oscila entre 1 y 92; estos diferentes átomos corresponden a elementos que tienen diferentes propiedades electroquímicas debido a sus masas variables y la disposición única de sus diminutas partículas constituyentes en el espacio.

The Atom

Los átomos son partículas extremadamente pequeñas y no pueden dividirse más, excepto por medios extraordinarios. Piensa en las piezas que componen un rompecabezas. Técnicamente, pueden separarse en pedazos más pequeños de cartón y papel destruyéndolos, pero para fines prácticos, estas piezas son los elementos fundamentales e indivisibles de los rompecabezas.

Los átomos consisten en protones, que llevan una carga eléctrica positiva. ; electrones, que llevan una carga negativa; y neutrones, que no llevan carga. Por lo tanto, en un átomo ordinariamente eléctricamente neutro, el número de protones y el número de electrones es igual.

La masa atómica de un átomo es aproximadamente igual a la cantidad de protones más el número de electrones, ya que la masa de electrones es prácticamente insignificante.

El protón

El protón es, en efecto, la partícula índice de cualquier átomo. Es la cantidad de protones en un átomo la que determina la identidad del elemento al que pertenece un átomo; en otras palabras, si dos átomos tienen un número diferente de protones, no son el mismo elemento.

El número de protones en un elemento determina su número atómico, Z. El hidrógeno es el elemento más ligero y tiene un protón (Z = 1); El uranio es el elemento natural más pesado y tiene 92 protones (Z = 92). Cada protón, al que se le asigna una masa de 1.00728 unidades de masa atómica (amu), tiene una carga designada como +1.

Los átomos pueden existir con solo un protón en su núcleo, como es el caso de los átomos de hidrógeno. Un núcleo sin al menos un protón acompañante, sin embargo, no es un átomo.

El Neutrón

Los neutrones son de tamaño similar a los protones, con un amu de 1.00867, y también habitan el núcleo de átomos. La cantidad de neutrones en un átomo en la configuración más estable de un elemento suele ser mayor que la cantidad de protones, y esta disparidad aumenta a medida que aumenta el número atómico. Un átomo de hidrógeno, por ejemplo, tiene un protón pero no neutrones, mientras que un átomo de helio tiene dos de cada uno. El estaño, por otro lado, tiene 50 protones y 69 neutrones, mientras que el uranio tiene 92 y 146, respectivamente.

El número de protones más neutrones en un átomo es su número de masa, M. Por lo tanto, el número de neutrones en un átomo es su número de masa atómica menos su número atómico, o M - Z.

Si un átomo gana o pierde neutrones, sigue siendo el mismo elemento pero se convierte en un isótopo de ese elemento. Los diferentes isótopos se identifican añadiendo M a la esquina superior izquierda de la abreviatura de ese elemento. Por ejemplo, ^{14C es un isótopo de carbono (Z = 6) que tiene ocho neutrones en lugar de los seis habituales.}

El electrón

Los electrones son diminutos (0.000549 amu), negativamente partículas cargadas que se describen como orbitando los protones y neutrones que forman el núcleo de un átomo, a la manera de los planetas que orbitan alrededor del sol. Sin embargo, esta es una descripción aproximada, ya que los avances en la física cuántica han llevado al concepto de orbitales discretos sobre el núcleo entre los cuales los electrones pueden "saltar". Estos orbitales corresponden a diferentes niveles de energía electromagnética y reciben nombres como s, p, d y f. El movimiento de los electrones se debe a que tienen una carga de -1 y se sienten atraídos por el núcleo cargado positivamente.

Normalmente, el número de electrones en un átomo es igual a Z, lo que hace que estos átomos sean neutrales en carga total. Algunos átomos tienen diferentes números de protones y electrones, lo que resulta en una carga neta positiva o negativa. Estos átomos se llaman iones.