מבנה האטום

מן הגרעין אל ענן האלקטרונים

המספר האטומי Z הוא מספר הפרוטונים בגרעין, והוא שקובע את זהות היסוד. מספר המסה A הוא סכום הפרוטונים והנייטרונים. לכן אטומים של אותו יסוד יכולים להכיל מספר שונה של נייטרונים בלי להפוך ליסוד אחר; אלה איזוטופים. באטום ניטרלי מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים, ואילו איבוד או קליטה של אלקטרונים משנים את המטען אך לא את Z.

הגרעין זעיר ביחס לגודל האטום אך מכיל כמעט את כל מסתו. האלקטרונים אינם מקיפים אותו במסלולים פלנטריים מוגדרים. בתיאור הקוונטי הם מאכלסים אורביטלים, כלומר התפלגויות הסתברות במרחב. לכן האמירה שהאטום הוא "ברובו חלל" אינה אומרת שהאזור שמחוץ לגרעין חסר מבנה; צפיפות האלקטרונים היא שקובעת במידה רבה את הגודל ואת האינטראקציות הכימיות.

בקריאת הסימון הגרעיני ᴬZX כדאי להפריד תמיד בין שלושה גדלים: Z הוא מספר הפרוטונים, A הוא מספר הנוקלאונים הכולל, והמטען משקף את ההפרש בין פרוטונים לאלקטרונים. מספר הנייטרונים הוא A−Z. כך נמנעת הטעות הנפוצה בין איזוטופ, שבו משתנה מספר הנייטרונים, לבין יון, שבו משתנה מספר האלקטרונים.

הכימיה נקבעת בעיקר על ידי המבנה האלקטרוני, ובמיוחד אלקטרוני הערכיות. לכן תכונות חוזרות במחזוריות כאשר תבניות הקליפה החיצונית חוזרות. שינוי במספר הנייטרונים משפיע בעיקר על המסה ועל יציבות הגרעין, אם כי הבדלי מסה יכולים ליצור גם אפקט איזוטופי מדיד.

תרגילים פתורים