Het atoom, afgeleid van een Grieks woord dat zich vrijelijk vertaalt in 'dat wat niet kan worden verdeeld', wordt algemeen beschouwd als de fundamentele eenheid van alle materie. Atomen bestaan uit subatomaire deeltjes die protonen, neutronen en elektronen worden genoemd, waarbij de eerste twee in de kern van het atoom verblijven en bijna alle massa ervan uitmaken, en elektronen beperkt tot orbitalen aan de rand van het atoom. Het aantal protonen in natuurlijk voorkomende atomen varieert van 1 tot 92; deze verschillende atomen komen overeen met elementen, die verschillende elektrochemische eigenschappen hebben vanwege hun variërende massa en de unieke rangschikking van hun kleine samenstellende deeltjes in de ruimte.
The Atom

Atomen zijn extreem kleine deeltjes en kunnen niet verder worden verdeeld behalve met buitengewone middelen. Denk aan de stukjes waaruit een puzzel bestaat. Deze kunnen technisch worden gescheiden in kleinere stukjes karton en papier door ze te vernietigen, maar voor praktische doeleinden zijn deze stukjes de fundamentele, ondeelbare elementen van legpuzzels.

Atomen bestaan uit protonen, die een positieve elektrische lading dragen ; elektronen, die een negatieve lading dragen; en neutronen, die geen lading dragen. Dus in een gewoon, elektrisch neutraal atoom is het aantal protonen en het aantal elektronen gelijk.

De atoommassa van een atoom is ongeveer gelijk aan het aantal protonen plus het aantal elektronen, aangezien de massa van elektronen is praktisch te verwaarlozen.
Het proton

Het proton is in feite het indexdeeltje van elk atoom. Het is het aantal protonen in een atoom dat de identiteit bepaalt van het element waartoe een atoom behoort; met andere woorden, als twee atomen een verschillend aantal protonen hebben, zijn ze niet hetzelfde element.

Het aantal protonen in een element bepaalt het atoomnummer, Z. Waterstof is het lichtste element en heeft één proton (Z \u003d 1); uranium is het zwaarste natuurlijk voorkomende element en heeft 92 protonen (Z \u003d 92). Elk proton, waaraan een massa van 1.00728 atomaire massa-eenheden (amu) is toegewezen, heeft een lading die wordt aangeduid als +1.

Atomen kunnen bestaan met alleen een proton in hun kern, zoals het geval is met waterstofatomen. Een kern zonder ten minste één begeleidend proton is echter geen atoom.
De neutronen

Neutronen zijn qua grootte vergelijkbaar met protonen, met een amu van 1.00867, en bewonen ook de kern van atomen. Het aantal neutronen in een atoom in de meest stabiele configuratie van een element is meestal groter dan het aantal protonen, waarbij deze ongelijkheid groter wordt naarmate het atoomnummer toeneemt. Een waterstofatoom heeft bijvoorbeeld een proton maar geen neutronen, terwijl een heliumatoom er twee heeft. Tin daarentegen heeft 50 protonen en 69 neutronen, terwijl uranium respectievelijk 92 en 146 heeft.

Het aantal protonen plus neutronen in een atoom is het massagetal, M. Dus het aantal neutronen in een atoom is zijn atoommassa minus zijn atoomnummer, of M - Z.

Als een atoom neutronen wint of verliest, blijft het hetzelfde element maar wordt het een isotoop van dat element. Verschillende isotopen worden geïdentificeerd door M toe te voegen aan de linkerbovenhoek van de afkorting voor dat element. ^{14C is bijvoorbeeld een isotoop van koolstof (Z \u003d 6) die acht neutronen heeft in plaats van de gebruikelijke zes.
Het elektron}

Elektronen zijn kleine (0.000549 amu), negatief geladen deeltjes die worden beschreven als een baan rond de protonen en neutronen waaruit de kern van een atoom bestaat, op de manier van planeten die rond de zon draaien. Dit is in het beste geval echter een ruwe beschrijving, omdat vorderingen in de kwantumfysica hebben geleid tot het concept van discrete orbitalen rond de kern waartussen elektronen kunnen "springen". Deze orbitalen komen overeen met verschillende elektromagnetische energieniveaus en krijgen namen zoals s, p, d en f. De beweging van elektronen komt voort uit het feit dat ze een lading van -1 hebben en worden aangetrokken door de positief geladen kern.

Normaal is het aantal elektronen in een atoom gelijk aan Z, waardoor deze atomen neutraal zijn in de totale lading. Sommige atomen hebben een verschillend aantal protonen en elektronen, wat resulteert in een netto positieve of negatieve lading.