Gli atomi sono composti da tre particelle caricate diversamente: il protone caricato positivamente, l'elettrone caricato negativamente e il neutrone neutro. Le cariche del protone e dell'elettrone sono uguali in grandezza ma opposte nella direzione. Protoni e neutroni sono tenuti insieme nel nucleo di un atomo dalla forza forte. Gli elettroni all'interno della nuvola di elettroni che circondano il nucleo sono trattenuti all'atomo dalla forza elettromagnetica molto più debole.

TL; DR (troppo lungo, non letto)

Questo è semplice: elettroni hanno una carica negativa, i protoni hanno una carica positiva e i neutroni - come suggerisce il nome - sono neutri.

Protoni

Gli elementi sono differenziati l'uno dall'altro per il numero di protoni all'interno del loro nucleo. Ad esempio, gli atomi di carbonio hanno sei protoni nel loro nucleo. Gli atomi con sette protoni sono atomi di azoto. Il numero di protoni per ciascun elemento è noto come numero atomico e non cambia nelle reazioni chimiche. In altre parole, gli elementi all'inizio di una reazione - noti come i reagenti - sono gli stessi elementi alla fine di una reazione, noti come i prodotti.

Neutroni

Sebbene gli elementi abbiano un numero specifico di protoni, gli atomi dello stesso elemento possono avere un numero diverso di neutroni e sono chiamati isotopi. Ad esempio, l'idrogeno ha tre isotopi, ciascuno con un singolo protone. Il protium è un isotopo di idrogeno con neutroni zero, il deuterio ha un neutrone e il trizio ha due neutroni. Sebbene il numero di neutroni possa differire tra gli isotopi, gli isotopi si comportano tutti in modo chimicamente simile.

Elettroni

Gli elettroni non sono legati così strettamente all'atomo come protoni e neutroni. Ciò consente di perdere, guadagnare o addirittura condividere gli elettroni tra gli atomi. Gli atomi che perdono un elettrone diventano ioni con una carica +1, poiché ora c'è un protone in più rispetto agli elettroni. Gli atomi che ottengono un elettrone hanno un elettrone in più rispetto ai protoni e diventano un ione -1. I legami chimici che tengono insieme gli atomi per formare composti derivano da questi cambiamenti nel numero e nella disposizione degli elettroni.

Massa atomica

La massa di un atomo è determinata dal numero di protoni e neutroni in il nucleo Gli elettroni hanno una frazione così piccola di massa rispetto ai protoni e ai neutroni che sono generalmente ignorati quando determinano la massa di un atomo. La somma di protoni e neutroni è nota come massa atomica ed è diversa per ciascun isotopo. Ad esempio, il protossido di idrogeno dell'isotopo ha un protone e una massa atomica di uno. Il deuterio con un protone e un neutrone ha una massa atomica di due.

Peso atomico

Le reazioni chimiche coinvolgono molti, molti atomi e in natura questi atomi sono una miscela di isotopi. Il peso atomico di un elemento è la massa atomica di un elemento ponderata per la percentuale di isotopi rilevata in un campione. La maggior parte degli atomi di idrogeno sono isotopi protici con una massa atomica di uno. Tuttavia, una piccola percentuale di questi atomi è deuterio con una massa atomica di due e trizio con una massa atomica di tre. Pertanto, un campione di atomi di idrogeno avrebbe un peso atomico di 1.008 a causa della piccola quantità di questi isotopi più pesanti che aumenta leggermente la massa atomica media. Si noti che la percentuale di isotopi può variare tra i campioni ma generalmente è molto simile.