Atom

A kémiában az atom a kémiai elemek legkisebb olyan mennyisége, ami még őrzi az elem kémiai tulajdonságait. Ilyen értelemben az atomok a molekulák és az anyag alapvető összetevői. A modern természettudományok kísérletileg igazolták azt, hogy az anyag ilyen részecskékből áll, ezeket kezdetben oszthatatlannak gondolták. Később azonban bebizonyosodott, hogy nevükkel ellentétben az atomok maguk is szubatomi részecskékből épülnek fel.

Az atom a filozófiában valaminek - például a térnek, az időnek, a folytonosságnak, vagy az anyagnak - a valamilyen szempontból való elemi, tovább már nem osztható egységeit jelenti (atomosz gör. "oszthatatlan"). A fizikában ezeket elemi részecskéknek nevezzük. Az atomelmélet az anyag természetének elmélete. Alapvető állítása, hogy az anyag atomokból áll.

Az atom átmérője 100 pm (10-10 m) nagyságrendű; térfogatának nagy része üres. A középpontjában található egy nagyon kis méretű atommag: tipikus átmérője 10 fm (10-14 m). A nagyságrendi különbség annyit jelent, hogy ha egy atomot 100 méter átmérőnyire nagyítanánk (mint egy nagyobb vár vagy egy harmincemeletes toronyház), akkor atommagja mindössze kavics méretű lenne (1 cm). Ez a parányi atommag hordozza az atom tömegének szinte teljes egészét. Mivel csak protonokból és neutronokból (közös nevükön: nukleonokból) áll, az atommag töltése pozitív. A teljes atom azonban semleges, mivel a protonok töltését alapesetben azonos számú elektron egyensúlyozza ki. Az atom üresen maradó térfogatának nagy részét elektronok töltik ki, amelyek bizonyos gömbfelületek, ún. héjak mentén haladnak, és együttesen alkotják az elektronfelhőt. Az atomokat általában rendszámuk - ami a magban levő protonok száma - alapján osztályozzuk. Az azonos rendszámú atomok kémiai tulajdonságai, valamint fizikai tulajdonságainak nagy része ugyanaz. A már felfedezett atomokat a periódusos rendszer sorolja fel. A legegyszerűbb atom a hidrogénatom, amelynek rendszáma 1, és amit 1 proton alkot 1 elektronnal. A tudományban nagy érdeklődésnek örvendett, különösen a kvantumelmélet fejlődésének korai szakaszában. Az azonos rendszámú, de különböző neutronszámú atomokat izotópoknak hívjuk: eltérő neutronszámuk miatt a tömegük is különböző. Az izotópok kémiai tulajdonságai közelítőleg megegyeznek, de élettartamuk rendkívül eltérő lehet. A természetben rendszerint valamelyik izotóp van túlsúlyban: a hidrogén izotópjai közül például 6500 db 1-es tömegszámú atomra jut egy db 2-es tömegszámú izotóp.