Et atom er den minste mengden av et grunnstoff. Alt stoff består av atomer.

Atomet er bygd opp av enda mindre partikler: protonernøytroner og elektroner. Innerst har atomet en kjerne. Atomkjernen består av protoner og nøytroner. Rundt kjernen har atomet en «sky» av elektroner

Atomkjernen er udelelig ved kjemiske reaksjoner. Men protoner eller nøytroner kan rives løs fra kjernen hvis atomet bombarderes utenfra med forskjellige partikler. Atomkjerner av noen grunnstoffer kan også endre seg uten påvirkning utenfra. Det skjer gjennom radioaktive prosesser (se artikkelen om grunnstoffomdanning). 

Protonene i kjernen har positiv elektrisk ladning og nøytronene har nøytral ladning. Derfor har atomkjernen positiv ladning. Elektronene har derimot negativ elektrisk ladning

Atomkjernen er bygd opp av positivt ladde protoner og elektrisk nøytrale nøytroner, partikler som man under ett kaller nukleoner. De er omtrent like tunge. Antallet protoner bestemmer kjernens elektriske ladning og dermed hvilket grunnstoff atomet tilhører. Antallet protoner er lik atomnummeret i grunnstoffenes periodesystem.

Kjernen i forskjellige atomer av et grunnstoff kan inneholde et varierende antall nøytroner. Dette fører til at et grunnstoff kan opptre som forskjellige isotoper. Isotopene av et grunnstoff har samme kjemiske egenskaper. Men fordi massetallet er forskjellig, vil enkelte fysiske egenskaper være ulike. 

Isotoper beskrives gjerne med massetallet i hevet skrift foran grunnstoffets atomsymbol. For eksempel skrives den vanligste isotopen av grunnstoffet karbon slik: 12C (uttales C12 eller karbon 12). Massetallet 12 betyr at i tillegg til de seks protonene som finnes i alle karbonatomer, er det her seks nøytroner i kjernen.  

Rundt atomkjernen i et nøytralt atom beveger det seg like mange elektroner som det er protoner i kjernen. Det er disse som bestemmer atomenes kjemiske og optiske egenskaper. Et proton og et elektron har like stor elektrisk ladning, men med motsatt fortegn. Elektronets ladning kalles den elektriske elementærladningene

Elektronene som beveger seg rundt kjernen sies å utgjøre atomets  elektronsky. Her befinner elektronene seg i tilstander med ulik energi. Elektroner med samme energi kan sies å være i samme elektronskall.

De elektronene som er løsest bundet til kjernen, kan forholdsvis lett la seg fjerne ved bombardement av andre partikler eller f.eks. ved røntgenstråling (såkalt ionisering).

Blir ett eller flere elektroner fjernet fra atomet, oppstår det et positivt ladet ion. Ioneladningen svarer til det antallet elektroner som er fjernet. Atomer kan også ta opp elektroner. I dette tilfellet dannes det negativt ladde ioner, og ladningen deres svarer til det antallet elektroner atomet har tatt opp.

Det er slike og liknende forandringer som foregår i elektronskallet når atomene inngår kjemiske forbindelser med hverandre. Derfor blir grunnstoffenes kjemiske egenskaper i første rekke bestemt ved antallet elektroner og deres energi (med ande ord hvilket elektronskall de er plassert i). Atomkjernen derimot er meget stabil og blir ikke påvirket av vanlige kjemiske reaksjoner.

Atomets størrelse bestemmes av kjernen og elektronfordelingen. Størrelsen varierer fra 0,1 nanometer til noen få ganger større. Dette betyr at man må legge rundt 100 millioner atomer etter hverandre i rekke for hver centimeter.

Praktisk talt all masse i et atom er i kjernen. Elektronenes masse er mindre enn en promille (tusendel) av atommassen. De absolutte atommassene er ufattelig små. De er fra 10−24 gram (et kvadrilliondels gram) til 10−22 gram (i tall på standardform).

Da det er svært upraktisk å regne med så små tall, har man valgt å angi atommassene i forhold til massen for et bestemt, utvalgt atom. Dette kalles relativ atommasse, eller atomvekt. I 1961 ble det internasjonalt vedtatt å velge massen av karbonisotopen med massetall 12 (12C, uttales karbon tolv) som ny standard for atommasser. Dette atomets masse ble i definisjonen satt lik 12, og som enhet i den relative atommasseskalaen valgte man 1/12 av denne massen. Denne enheten kalles atommasseenheten. Den har fått symbolet u.

De aller fleste grunnstoffer er en blanding av isotoper. Derfor vil de angitte atommassetallene være gjennomsnittsverdier. Blandingsforholdene for isotoper er konstante, slik at også gjennomsnittsverdiene er konstante størrelser som kan brukes for kjemiske beregninger. Det finnes enkelte unntak. For eksempel varierer blandingsforholdet mellom svovelets isotoper med hvor de forekommer geografisk på Jorda. (Se også isotop.)

Helium består av 100 % 4He og kan tenkes bygd opp av to hydrogenatomer 1H) pluss to nøytroner. Massen for to hydrogenatomer pluss to nøytroner er 4,034. Helium har likevel en relativ atommasse som er mindre: 4,003. Denne forskjellen i masse har å gjøre med energi, slik vi ser det i Albert Einsteins ligning E = mc2. Her står E for energien, m for massen og c er lysets hastighet. Når helium blir dannet ved fusjon av hydrogen, blir energi frigjort.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.