Le modèle atomique actuel d'un noyau serrés de protons et de neutrons entourés d'un nuage d'électrons est le résultat cumulé des générations successives de chimistes et physiciens du bâtiment sur un travail d'un autre. Leurs efforts ont révélé comment l'interaction entre les différences de ces composants dictent le comportement de la matière qui nous entoure. Ces différences comprennent le type de particules, la charge des particules, la masse des particules et de la facilité ou de la difficulté avec laquelle le nombre de particules est modifié.
Charge de particules
Le noyau contient des particules appelées protons et des particules neutres chargées appelées neutrons chargé positivement. Le nuage d'électrons contient des particules appelées électrons chargés négativement. Tandis que les charges du proton et l'électron sont opposées, ils sont égaux en grandeur, de telle sorte qu'un atome ayant le même nombre de protons et d'électrons a une charge nette neutre. Parce que les neutrons ont une charge neutre, ils sont sans effet sur la charge de l'atome.
Masse de particules
La quasi-totalité de la masse de l'atome se trouve dans le noyau. Tandis que les protons et les neutrons ont des masses similaires, l'électron a une masse de moins de 0,1 pour cent à celle d'un proton ou un neutron. La masse d'un atome est souvent décrit en unités de masse atomique (uma), avec des protons et des neutrons ayant une masse d'environ un uma. La masse atomique est alors le nombre de protons et de neutrons dans le noyau, et ignore la faible contribution de la masse des électrons dans le nuage d'électrons.
Nombre de protons et de neutrons
Les propriétés de l'atome sont régies par le nombre de protons, étant donné que le numéro atomique. Différents éléments ont un certain nombre de protons; par exemple, tous les atomes d'hydrogène ont un proton et tous les atomes d'hélium ont deux protons. Des atomes d'un même élément peut avoir un nombre différent de neutrons, cependant, et chaque variation du nombre de neutrons est appelé un isotope. Par exemple, il y a trois isotopes de l'hydrogène: protium, avec zéro neutrons, le deutérium, avec un neutron, et le tritium, avec deux neutrons. Chacun de ces isotopes a encore un seul proton.
Nombre de Electrons
Alors que le nombre de protons et de neutrons dans un atome ne change pas dans les réactions chimiques, le nombre d'électrons dans le nuage d'électrons peut changer. Atoms que gagner ou perdre des électrons deviennent connus sous forme d'ions et ont une charge nette proportionnelle au nombre d'électrons gagnés ou perdus, parce que le nombre de protons ne change pas. Si un atome neutre perd deux électrons, l'ion est dit d'avoir une charge +2, comme il y a maintenant deux protons que il y a des électrons. Si un atome neutre perd un électron, puis l'ion est dit d'avoir une charge nette de -1, car il est maintenant un plus électronique que le nombre total de protons. Les atomes peuvent partager des électrons pour former des liaisons covalentes.