Le minuscole particelle chiamate atomi sono i mattoni di base di tutta la materia. Gli atomi possono essere combinati con altri atomi per formare molecole, ma non possono essere divisi in parti più piccole con mezzi ordinari. La parola atomo deriva infatti dal greco atomos, che significa “indivisibile”.

Gli antichi greci furono i primi a pensare all’atomo come all’unità di base di tutta la materia. Solo all’inizio del 1800, però, gli scienziati hanno iniziato a capire come funzionano gli atomi.

Struttura dell’atomo

Ogni singolo atomo è composto da particelle più piccole: elettroni, protoni e neutroni, le particelle subatomiche. Al centro dell’atomo si trova il nucleo, che è composto da protoni e neutroni. I protoni hanno una carica elettrica positiva, mentre i neutroni non hanno carica elettrica. Insieme, protoni e neutroni sono chiamati nucleoni.

Il nucleo è circondato da una nuvola di elettroni con carica negativa. Gli scienziati ritengono che le particelle subatomiche – protoni, neutroni ed elettroni – siano a loro volta costituite da sostanze più piccole, chiamate quark e leptoni.

Proprietà dell’atomo

La cosa più importante da sapere su un atomo è quanti protoni ha nel suo nucleo. Questo dato è noto come numero atomico, che determina il tipo di atomo. Ogni atomo è poi associato a uno specifico elemento chimico, considerato che l’atomo è la più piccola unità di un elemento e ogni elemento chimico ha un numero atomico unico.

Per esempio, l’idrogeno ha un numero atomico pari a 1 perché ogni atomo di idrogeno ha un protone nel suo nucleo. Nessun altro elemento ha un numero atomico pari a 1. Un’altra proprietà degli atomi è il loro peso atomico. Questo è approssimativamente uguale al numero totale di protoni e neutroni in un atomo. Gli atomi che hanno lo stesso numero atomico ma pesi atomici diversi sono chiamati isotopi. Il carbonio-12, la forma ordinaria del carbonio, ha sei protoni e sei neutroni per atomo. Il carbonio-14 è un isotopo con otto neutroni per atomo. Ha comunque sei protoni. Se non avesse sei protoni, non sarebbe carbonio.

Un atomo normale ha un numero uguale di protoni e di elettroni. Ciò significa che le cariche positive e negative sono bilanciate. Alcuni atomi, tuttavia, perdono o guadagnano elettroni nelle reazioni chimiche o nelle collisioni con altre particelle. Gli atomi ordinari che guadagnano o perdono elettroni sono chiamati ioni. Se un atomo neutro perde un elettrone, diventa uno ione positivo. Se guadagna un elettrone, diventa uno ione negativo.