Atom jest cząstką pierwiastka chemicznego. Jeśli wzięlibyśmy opiłek żelaza i zaczęli go dzielić na mniejsze i mniejsze kawałki, otrzymalibyśmy wreszcie atom żelaza. Zadanie to, jak się zapewne domyślasz, jest niewykonalne ze względu na niezwykle małe rozmiary atomów. Gdybyśmy 80 milionów atomów żelaza ułożyli jeden obok drugiego utworzona przez nie "kolejka" miałaby zaledwie 1 cm!

Jak zbudowany jest atom? W samym środku znajduje się dodatnio naładowane jądro atomowe w skład którego wchodzą dwa rodzaje cząstek elementarnych: obdarzone ładunkiem dodatnim protony i obojętne neutrony. Wspólną nazwą protonów i neutronów w jądrze jest: nukleon. Liczba nukleonów w jądrze atomowym jest różna dla różnych pierwiastków (więcej na ten temat powiemy niżej, wspominając o izotopach). Wokół jądra znajduje się przestrzeń po której krążą bardzo małe, 2000 razy lżejsze od protonów i neutronów, cząstki: elektrony. Tak jak każdy proton w jądrze jest nośnikiem ładunku +1, tak każdy z elektronów ma ładunek -1. Elektrony nie krążą po idealnie okrągłych torach, co nie oznacza, że mogą się w przestrzeni wokółjądrowej przemieszczać w całkowicie dowolny sposób! Są bowiem podzielone na grupy elektronów o tej samej energii, a każda z takich grup zajmuje pewną przestrzeń wokół jądra nazywaną powłoką elektronową. Najbardziej zewnętrzne, szczególne elektrony - elektrony walencyjne, biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych.

Na powyższym rysunku przedstawiono budowę atomu. Ze względów praktycznych nie zachowano tam jednak proporcji pomiędzy jądrem atomowym, a rozmiarem całego atomu. Szacuje się bowiem, że w przeciętnym atomie jądro jest dziesiątki tysięcy razy mniejsze od rozmiaru atomu, a skupia w sobie ponad 99% masy!

Atom, jako całość jest elektrycznie obojętny, z czego wniosek, że liczba dodatnich protonów w jądrze równa się liczbie ujemnych elektronów wokół niego. Atomy obdarzone ładunkiem to jony. Jony dodatnie to kationy, a ujemne aniony. Jeśli mamy kation dwudodatni, np. Ca2+, oznacza to, że liczba protonów w jądrze tego jonu przekracza o 2 liczbę elektronów wokół jądra. Kation taki powstaje na skutek oderwania od powłoki walencyjnej atomu Ca dwóch elektronów. I analogicznie: anion, np. jednoujemny Cl^-, jest cząstką, w której liczba elektronów o 1 przewyższa liczbę protonów. Powstał on na skutek przyłączenia do powłoki walencyjnej jednego, nadmiarowego elektronu. Więcej na temat kationów i anionów przeczytasz w tekście 'Jony...'.

Cechą charakterystyczną atomu danego pierwiastka jest liczba atomowa, równa liczbie protonów w jądrze atomowym. Zgodnie z kierunkiem jej wzrastania uszeregowane zostały pierwiastki w układzie okresowym. Począwszy od wodoru (liczba atomowa = 1), aż do pierwiastków o liczbie atomowej większej od 100. Przykładowo: ołów (Pb) ma liczbę atomową 82. Oznacza to, że w skład jego jądra wchodzą 82 protony (a wokół jądra krążą 82 elektrony).
Musisz jednak wiedzieć, że atomy jednego pierwiastka mogą różnić się pod względem budowy, ściślej mówiąc mogą mieć różne liczby neutronów w jądrze. Atomy takie nazywamy izotopami. Przykładowo: każdy atom wodoru ma 1 proton w jądrze. Ale istnieją trzy izotopy wodoru: prot - który poza protonem nie ma neutronów, deuter - który ma 1 neutron i tryt - z 2 neutronami. Izotopy nie różnią się znacznie właściwościami chemicznymi, ale mogą różnić się właściwościami fizycznymi, przede wszystkim masą atomową izotopu - cechą dla niego charakterystyczną (mówić możemy również o liczbie masowej). Masa atomowa jest sumą mas protonów i neutronów w jądrze (znikome masy elektronów są pomijane). I tak masa atomowa protu wynosi 1u, deuteru 2u (proton + neutron), a trytu 3u (proton + 2 neutrony). W przyrodzie niemal cały wodór to prot. Ilość deuteru jest znikoma, trytu jest jeszcze mniej.
Dla każdego pierwiastka odkryto od kilku do kilkudziesięciu izotopów. Izotopy cechują się różną trwałością i występują, jak wiesz, w różnym składzie procentowym. Niektóre pierwiastki, takie jak sód, czy fosfor, spotykane są w przyrodzie pod postacią tylko jednego izotopu, nazywamy je naturalnymi nuklidami. W innych różnice w zawartości procentowej mogą być duże, np. naturalny chlor składa się w 75% z izotopu chloru-35 i w 25% z izotopu 37 (masa atomowa chloru jako pierwiastka będącego mieszaniną obu izotopów jest średnią ważoną mas atomowych tych izotopów, dlatego wartość podawana w układzie okresowym nie jest, przeważnie, liczbą całkowitą).

Jeśli znamy liczbę i masę atomową danego pierwiastka możemy obliczyć skład całego atomu. Wiesz już, że w obojętnym atomie liczba atomowa określa liczbę protonów i elektronów. Z kolei liczba masowa jest sumą liczby protonów i neutronów. Obliczmy zatem, dla przykładu, liczbę cząstek elementarnych wchodzących w skład izotopu selenu-79: 34 protony (selen ma liczbę atomową 34), 34 elektrony, 45 neutronów (79-34

---