Door Kevin Beck
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Creatas/Creatas/Getty Images

Het atoom, afgeleid van het Griekse woord dat 'dat wat niet kan worden verdeeld' betekent, is de fundamentele eenheid van alle materie. Het is samengesteld uit subatomaire deeltjes:protonen, neutronen en elektronen. De protonen en neutronen bevinden zich in de kern en zijn verantwoordelijk voor bijna de gehele massa van het atoom, terwijl elektronen orbitalen aan de periferie bezetten.

Het proton

Protonen zijn de bepalende deeltjes van een element. Het aantal protonen (atoomnummer Z) identificeert elk element op unieke wijze. Waterstof heeft één proton (Z=1), het lichtste element, terwijl uranium 92 protonen heeft (Z=92), het zwaarste natuurlijk voorkomende element. Elk proton heeft een massa van 1,00728 atomaire massa-eenheden (amu) en heeft een lading van +1. Een kern die slechts één proton bevat, zoals die van waterstof, kwalificeert nog steeds als een atoom.

Het neutron

Neutronen, bijna even groot als protonen, hebben een massa van 1,00867amu en hebben geen elektrische lading. Het aantal neutronen in een kern varieert en overschrijdt doorgaans het aantal protonen, vooral voor zwaardere elementen. Een waterstofatoom heeft bijvoorbeeld één proton en geen neutronen; helium heeft twee protonen en twee neutronen; tin heeft 50 protonen en 69 neutronen; uranium heeft 92 protonen en 146 neutronen. De som van protonen en neutronen geeft het massagetal M. Het aantal neutronen is dus gelijk aan M − Z. Het veranderen van het neutronennummer levert isotopen op:atomen van hetzelfde element met verschillende massagetallen, bijvoorbeeld aangegeven als ¹⁴C voor koolstof met acht neutronen.

Het Elektron

Elektronen zijn minuscule, negatief geladen deeltjes met een massa van 0,000549amu. Ze draaien rond de kern in discrete energieniveaus (s-, p-, d- en f-orbitalen) in plaats van eenvoudige planetaire paden te volgen. In een neutraal atoom is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen (Z), waardoor de algehele ladingsneutraliteit wordt gegarandeerd. Wanneer de getallen verschillen, wordt het atoom een ion, met een netto positieve of negatieve lading.

Het Atoom

Atomen zijn buitengewoon klein en met gewone middelen ondeelbaar, analoog aan de puzzelstukjes waaruit een legpuzzel bestaat. Hun structuur – protonen (positief), neutronen (neutraal) en elektronen (negatief) – bepaalt de eigenschappen van het element. Omdat elektronen vrijwel massaloos zijn vergeleken met protonen en neutronen, is de atoommassa feitelijk de som van protonen en neutronen.