A=Z+N ; ²³₁₁Na → Z=11, N=12

Масштаби

Атом має надзвичайно мале позитивно заряджене ядро з протонів і нейтронів та електрони, які описуються квантовими станами. Число протонів Z визначає елемент; зміна нейтронів дає ізотоп, а зміна електронів — йон. Електронна хмара не є набором класичних планетних орбіт.

Типовий атом має розмір близько 10⁻¹⁰ м, тоді як ядро — порядку 10⁻¹⁵ м. Тому майже вся маса зосереджена в крихітному ядрі, а об’єм атома визначається розподілом електронної густини. Межа електронної хмари не є жорсткою поверхнею.

Протон має заряд +e, електрон −e, нейтрон нейтральний. Зміна Z змінює хімічний елемент. Різні N при однаковому Z утворюють ізотопи. Втрата або приєднання електрона змінює заряд атома, але не його ядерну тотожність.

Протони електростатично відштовхуються, але на ядерних відстанях сильна взаємодія між нуклонами може переважати. У важких ядрах кулонівське відштовхування зростає, тому для стабільності потрібне інше співвідношення нейтронів і протонів.

Орбіталь — це стан з певною хвильовою функцією і просторовим розподілом імовірності, а не траєкторія. s-, p-, d- і f-орбіталі мають різні квантові числа, вузли та енергії, що лежить в основі періодичності.