Oggi sappiamo che l'atomo è costituito da un nucleo, composto da protoni e neutroni. I neutroni rendono stabile il nucleo evitando che la repulsione elettromagnetica tra i protoni lo distrugga.
Intorno al nucleo si muvono gli elettroni in diversi orbitali a livelli energetici diversi. Gli elettroni (quelli più esterni) sono gli unici a partecipare alle reazioni chimiche.
Il numero di protoni è uguale al numero di elettroni, rendendo l'atomo elettricamente neutro. Quando l'atomo perde o acquista un elettrone, questo diventa uno ione.
Breve "storia" dell'atomo
La teoria atomica di dalton ad inizi dell' 800 affermava che tutti i corpi possono ridursi in frammenti sempre più piccoli ma con un limite (come affermava Democrito 2500 anni fa). Questo limite era rappresentato dall'atomo (che significa indivisibile). L'atomo era considerata la particella più piccola invisibile ed indivisibile che forma tutti i corpi. Questa teoria ha avuto una prima evoluzione quando si iniziò a studiare la natura della corrente elettrica e dei raggi catodici, quest'ultimi studiati da Thompson a fine dell'800.
Applicando un campo elettrico Thompson osservò che i raggi catodici venivano deviati, concludendo che essi erano particelle cariche negativamente, gli elettroni. Ma se la materia e solitamente neutra, e ora si sapeva che era composta in parte da particelle cariche negativamente, dovevano esistere in ugual numero altre particelle cariche positivamente, i protoni. Thompson riuscì anche a determinare il rapporto massa/carica dell'elettrone e che il protone aveva una massa maggiore.
Nel 1911 Rutherford messe a punto un'esperienza che metteva in evidenza l'esistenza di un nucleo (di dimensioni molto ridotte rispetto a quelle dell'atomo) nel quale erano condensati i protoni. Fu così che Rutherford formulò il modello planetario dell'atomo.
Più tardi Bohr propose il suo modello di atomo basandosi nei suoi studi dello spettro atomico dell'idrogeno e nelle sue conoscenze di fisica classica. Bohr concluse che l'atomo era formato da un nucleo intorno al quale girano gli elettroni in orbitali circolari ed in modo stabile. Ogni orbitale corrisponde ad un livello energetico (n) rappresentati da numeri interi ordinati 1,2,3...cominciando dal nucleo e verso l'esterno. Quando l'elettrone si trova a livello energetico più basso, ha meno energia ed e più stabile, si dice che è allo stato fondamentale.
Se l'elettrone acquista energia dall'esterno può passare ad un livello energetico superiore ed in questo caso non sarebbe più allo stato fondamentale ma allo stato eccitato. Quando un atomo eccitato torna ad un livello di energia più basso, emette l'energia precedentemente acquisita sotto forma di energia radiante (fotoni)
Gli atomi che costituiscono un elemento sono tutti uguali con le medesime proprietà chimiche, mentre gli atomi di elementi diversi sono differenti, hanno proprietà chimiche differenti e si combinano secondo rapporti di combinazione precisi dando luogo ai composti. E' molto importante da tener presente anche che nelle reazioni chimiche gli atomi rimangono inalterati, cambia solo il modo in cui si combinano tra di loro. Più atomi legati fra loro formano le molecole.
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